O Setor Elétrico (Edição 105 - Outubro 2014) by Revista O Setor Elétrico

Ano 9 - Edição 105 Outubro de 2014

Cidades inteligentes Conheça alguns dos projetos de smart grid em andamento no país e quais são as alternativas para mitigar os altos custos de sua implantação

Estudos de transitórios eletromagnéticos em planta eólica Saiba quando modernizar sistemas de automação de usinas hidrelétricas Levantamento mapeia mercado de equipamentos para geração de energia a partir de fontes alternativas

Sumário

atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser José Guilherme Leibel Aranha Massimo Di Marco Coordenação de marketing Emerson Cardoso – emerson@atitudeeditorial.com.br Coordenação de circulação e pesquisa Inês Gaeta – ines@atitudeeditorial.com.br Assistente de pesquisa Jaqueline Baptista – jaqueline@atitudeeditorial.com Assistente de Circulação Fabiana Marilac – fabiana@atitudeeditorial.com.br Administração Paulo Martins Oliveira Sobrinho administrativo@atitudeeditorial.com.br Editora Flávia Lima - MTB 40.703 - flavia@atitudeeditorial.com.br Redação Bruno Moreira – bruno@atitudeeditorial.com.br Revisão Gisele Folha Mós Publicidade Diretor comercial Adolfo Vaiser - adolfo@atitudeeditorial.com.br Contatos publicitários Ana Maria Rancoleta - anamaria@atitudeeditorial.com.br Márcio Ferreira – marcio@atitudeeditorial.com.br Rosa M. P. Melo – rosa@atitudeeditorial.com Representantes Paraná / Santa Catarina / Rio Grande do Sul / Minas Gerais Marson Werner - marson@atitudeeditorial.com.br (11) 3872-4404 / 99488-8187 Direção de arte e produção Leonardo Piva - atitude@leonardopiva.com.br Denise Ferreira Consultor técnico José Starosta Colaborador técnico de normas Jobson Modena Colaboradores técnicos da publicação Aléssio Borelli, Hilton Moreno, João Barrico, Jobson Modena, José Starosta, Juliana Iwashita, Luiz Fernando Arruda, Marcelo Paulino, Michel Epelbaum, Roberval Bulgarelli e Saulo José Nascimento. Colaboradores desta edição: Alécio Barreto Fernandes, Antonio Samuel Neto, Claudio Galdeano, Fernando Ely, Gilberto Grosso, Guilherme Martins, Jacobus W. Swart, Kadu Lemes, Luiz Felipe Costa, Marcelo Paulino, Marcos Fonseca Mendes, Marcus Possi, Paulo Fernandes Costa Revista O Setor Elétrico é uma publicação mensal da Atitude Editorial Ltda. A Revista O Setor Elétrico é uma publicação do mercado de Instalações Elétricas, Energia, Telecomunicações e Iluminação com tiragem de 13.000 exemplares. Distribuída entre as empresas de engenharia, projetos e instalação, manutenção, industrias de diversos segmentos, concessionárias, prefeituras e revendas de material elétrico, é enviada aos executivos e especificadores destes segmentos. Os artigos assinados são de responsabilidade de seus autores e não necessariamente refletem as opiniões da revista. Não é permitida a reprodução total ou parcial das matérias sem expressa autorização da Editora. Capa: Snvv|Shutterstock.com Impressão - Mundial Gráfica Distribuição - Correio

Automação de usinas 100 Decisões sobre modernizações de sistemas de automação de unidades geradoras hidráulicas. Quando e por que é hora de modernizar?

Painel de notícias 10 Brasil já é um dos países mais atraentes para investimento em energia renovável; MME aprova diretrizes do leilão de fontes alternativas de 2015; MP fornece incentivos fiscais para equipamentos de geração eólica; Eletrobras negocia empréstimo com banco alemão para ampliar complexo eólico; Itaipu binacional vai modernizar sistema de proteção de barras da usina; Osram disponibiliza aplicativos para auxiliar clientes a desenvolver soluções com Led.

Fascículos 29 Reportagem – Cidades inteligentes 68 Com investimento do P&D e PEE da Aneel, projetos de cidades inteligentes são realizados em diversas cidades do Brasil com o objetivo de testar a tecnologia smart grid para no futuro empregá-la em larga escala.

Energia eólica 76 Análise dos estudos de rejeição de carga em função da incorporação do Complexo Eólico Desenvix Bahia (CEDB) ao Sistema Interligado Nacional (SIN).

Pesquisa – Mercado de equipamentos 86 para fontes renováveis Empresas do setor apontam projetos de infraestrutura, incentivos por força de legislação ou normalização e programas de incentivo de governo como fatores de influência para o desenvolvimento deste mercado em 2014. Expectativa é de que empresas cresçam 21%.

Juliana Iwashita – Iluminação eficiente 118 Luis Fernando Arruda – Instalação MT 120 Jobson Modena – Proteção contra raios 122 João Barrico – NR 10 124 José Starosta – Energia com qualidade 128 Roberval Bulgarelli – Instalações Ex 130

Dicas de instalação 134 O que diz a Lei sobre a contaminação de equipamentos elétricos por bifenilas policloradas (PCBs).

Referências técnicas 136 Os produtos que devem, necessariamente, possuir certificação do Inmetro.

Espaço IEEE 138 Uma análise sobre a terceira geração de células solares fotovoltaicas, que se caracteriza por ser altamente eficiente, possuir baixo custo/watt e utilizar materiais abundantes e de baixa toxicidade.

Espaço Cigré 140 Ponderações sobre a matriz energética ideal do sistema elétrico brasileiro levando em consideração o binômio segurança x custos.

Ponto de vista 142 Uma análise sobre o mercado de Leds depois da Portaria do Inmetro que determina as especificações técnicas para estes produtos.

Espaço Guia de Normas 114

Agenda 144

Documentação recomendada pela norma ABNT NBR 5419.

Cursos e eventos do setor de energia elétrica nos próximos meses.

Colunistas

What’s wrong here 146

Atitude Editorial Publicações Técnicas Ltda. Av. General Olímpio da Silveira, 655 – 6º andar, sala 62 CEP: 01150-020 – Santa Cecília – São Paulo (SP) Fone/Fax - (11) 3872-4404 www.osetoreletrico.com.br atitude@atitudeeditorial.com.br

Filiada à

Michel Epelbaum – Energia sustentável

116

Identifique o que existe de errado na instalação.

Errata Esclarecemos que, na edição 104 (setembro de 2014), na pesquisa sobre distribuição e revenda de materiais elétricos, as tabelas das páginas 98 a 101, referentes às empresas do Estado de São Paulo, foram publicadas com erros. Para facilitar a consulta, essas tabelas estão republicadas nesta edição nas páginas 96 a 99.

Editorial

O Setor Elétrico / Outubro de 2014 Capa ed 105_B.pdf

10/28/14

9:47 PM

www.osetoreletrico.com.br

Ano 9 - Edição 105 Outubro de 2014

Cidades inteligentes Conheça alguns dos projetos de smart grid em andamento no país e quais são as alternativas para mitigar os altos custos de sua implantação

O Setor Elétrico - Ano 9 - Edição 105 – Outubro de 2014

Edição 105

Tão perto e tão longe

Em linhas gerais, as redes inteligentes – ou smart grids – podem ser definidas como infraestrutura elétrica com

amplo suporte de tecnologias de informação e de comunicação e forte presença de fontes alternativas e renováveis de energia. Tema extremamente discutido em diversos seminários e congressos do setor elétrico no Brasil e em todo o mundo, o smart grid depende de diversos fatores para ser colocado em prática, especialmente da boa vontade e do esforço dos agentes do setor.

O grande entrave à sua aplicação é, definitivamente, o alto custo de implantação. Para a construção de uma

rede inteligente, é necessária uma verdadeira reforma no sistema, que inclui desde a instalação de medidores inteligentes, de sensores e de outros mecanismos de comunicação e automação à integração de sistemas de geração a partir de fontes renováveis e a efetiva participação do consumidor, que pode, inclusive, ser um micro ou minigerador de eletricidade.

Paulatinamente, algumas medidas vêm sendo tomadas ao longo dos últimos anos no sentido de promover a

modernização do sistema e contribuir para o desenvolvimento do smart grid, mas ainda é um processo incipiente por aqui. A Resolução Normativa da Aneel nº 482, que estabelece os critérios gerais para a micro e a minigeração, parecia ser o que faltava para este mercado avançar, mas desde sua publicação – em abril de 2012 – pouco evoluímos.

A energia solar é a que tem mais condições de ganhar espaço neste modelo, mas é uma instalação

dispendiosa. Os próximos leilões de energia voltados para as fontes renováveis são a grande esperança do setor para que se crie uma demanda interna. Assim, com o mercado aquecido, a indústria nacional se especializaria e passaria a oferecer boa parte da tecnologia necessária para a construção de uma planta solar fotovoltaica, hoje, praticamente toda importada. Com isso, os preços se tornariam mais acessíveis.

Estes são alguns dos obstáculos a serem transpassados. Enquanto isso, há diversos projetos em testes no

país. A reportagem desta edição mostra os pormenores de quatro desses projetos. Fora do Brasil, existem algumas iniciativas bem sucedidas, mas, de modo geral, pode-se considerar que as redes inteligentes ainda estão no seu nível embrionário.

Em complemento, a pesquisa deste mês traz ainda um recorte do mercado de equipamentos para geração

a partir de fontes alternativas de energia. Fabricantes e distribuidores deste setor estão otimistas e esperam crescimento médio de 21% para este ano.

Boa leitura!

Abraços,

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Coluna do consultor

A energia solar está finalmente sendo levada a sério?

O edital do leilão da Aneel está aprovado e o preço teto fixado em R$ 262 por MWh. Espera-se a

contratação de projetos desde 500 kW a 1000 MW, valores típicos da maioria dos projetos experimentais que vem sendo instalados no Brasil. Foram cadastrados 400 projetos com 10.790 MW totais. No mesmo edital de leilão de energia de reserva foram também cadastrados projetos eólicos e de biomassa. A previsão para início da geração desta energia renovável é outubro de 2017.

Espera-se que, com o sucesso deste leilão, os projetos de geração PV (fotovoltaica) mereçam

melhor tratamento como mais uma fonte de geração de energia sem emissão de gases de efeito estufa. Para aqueles que consideram que o petróleo, mesmo o do pré-sal, deveria simplesmente não sair de onde esteve nos últimos milênios, a busca pela limpeza da matriz energética é pelo menos uma esperança e quem sabe viveremos ainda os dias de “emissão zero”.

Alemanha: exemplo a ser seguido

Na sequência do desastre na usina nuclear de Fukushima no Japão, a Alemanha decidiu

simplesmente desligar suas usinas nucleares e incentivar o uso de outras fontes sem emissão e a eficiência energética.

No ultimo 9 de junho, a Alemanha contabilizou 50,6% de sua demanda de pico gerada por fontes

fotovoltaicas em função dos esforços efetuados em políticas sustentáveis e, sobretudo, que motivam os consumidores a investirem na tecnologia.

E por aqui Aqui no Brasil, apesar dos esforços da Aneel para permitir e regular a conexão de sistemas fotovoltaicos em paralelo com a rede, destravando um grande empecilho técnico, nossos Estados, à exceção de Minas Gerais, discutem se o pagamento do ICMS pode ser efetuado pela diferença da energia gerada e consumida ou por ambas. Em outras palavras, desejam nossos legisladores fiscais que tanto a energia gerada pelos painéis solares como aquela regularmente consumida da rede sejam objeto de cobrança de ICMS. Nunca, até os mais incrédulos, poderiam imaginar que pagaríamos impostos pelo uso do sol, SIM, IMPOSTO PELO USO DO SOL!

Sob os aspectos técnicos, esta nova geração distribuída merece especial atenção considerando os

diversos aspectos envolvendo instalações elétricas adequadas, os sistemas de controle e de proteção, os cuidados com a qualidade de energia e a eficiência energética.

Que a divindade egípcia “Rá” (Deus do sol) não se enfureça com a cobrança pleiteada e que nossos

legisladores sejam iluminados pelos outros deuses.

José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br

Painel de mercado

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Notícias relevantes dos mercados de instalações elétricas de baixa, média e alta tensões.

Brasil já é um dos países mais atraentes para investimento em energia renovável Informação consta no Renewable Energy Country Attractiveness Index, ranking da Ernst & Young (EY), que analisa o mercado de fontes limpas em 40 países

O Brasil já é o nono país mais atraente para investimentos

em energia renovável, revelou no início de outubro a nova edição do Renewable Energy Country Attractiveness Index, ranking da Ernst & Young (EY) que analisa o mercado de fontes limpas em 40 países. O país subiu uma colocação em relação ao último levantamento trimestral feito pela EY. Na ocasião, o Brasil havia alcançado pela primeira vez o Top 10.

A lista traz a China na primeira colocação, seguida pelos

Estados Unidos, Alemanha e Japão. No ranking separado por fontes energéticas, o Brasil ficou na segunda posição em atratividade hidrelétrica (principal matriz energética nacional), quarto em biomassa, sexto em energia eólica em terra e nono em energia solar.

De acordo com o diretor de consultoria em sustentabilidade

No ranking separado por fontes energéticas, o Brasil também ficou em nono lugar em atratividade para investimentos em energia solar.

da EY, Mário Lima, um dos principais motivos que fizeram o Brasil alcançar essa posição no ranking foi a crise enfrentada com a geração hídrica, em razão da seca que castiga a região Sudeste há mais de dois anos. Por conta disso, acredita Lima, o governo brasileiro teve de mudar, por exemplo, sua estratégia em relação à energia solar. O leilão exclusivo para energia solar, com previsão para ser realizado no final de outubro, é prova disso.

Lima está otimista com o mercado de energia solar no Brasil. Ele ainda vê barreiras burocráticas e imprevisibilidade na regulamentação, o que dificulta

investimentos, mas acredita que empreendedores devam instalar usinas solares em parques eólicos existentes para reduzir custos operacionais. Além disso, segundo o diretor, os investimentos do governo devem fazer com que o preço da energia caia pela metade em quatro ou cinco anos.

Em relação à energia eólica, a EY vê a exigência elevada em porcentagem do conteúdo local para a concessão de financiamento do BNDES como um grande

obstáculo para o desenvolvimento dessa fonte no país. O gargalo logístico seria outra grande questão a ser resolvida, a fim de acomodar a geração de 22,4 GW

Painel de mercado

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Para Governo, há sobra estrutural de energia Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico avaliou em 4,8% o risco de faltar energia nas regiões Sudeste e Centro-oeste em 2015

O Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE), ligado ao Ministério de Minas e Energia (MME) avaliou no início do mês de outubro que o setor elétrico

“apresenta-se estruturalmente equilibrado”. Os motivos, segundo o comitê, passam pela ampliação da capacidade de geração e transmissão com novas usinas, linhas e subestações em fase de conclusão.

Segundo o CMSE, há uma “sobra estrutural” de cerca de 6.600 megawatts médios para atender à carga prevista de 65.800 MW em 2014. “Embora as principais

bacias hidrográficas onde se situam os reservatórios das regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste tenham enfrentado uma situação climática desfavorável no período úmido deste ano, o Sistema Interligado Nacional dispõe das condições para o abastecimento no país”, explicou nota do comitê.

O comitê calculou em 4,8% o risco de faltar energia nas regiões Sudeste e Centro-Oeste em 2015. O critério estabelecido pelo Conselho Nacional de Política

Energética estabelece um risco máximo de 5%. No balanço anterior, o risco para a região era avaliado em 4%. No caso da Região Nordeste, o risco é estimado em 0,5%. (Com informações da Agência Brasil)

Barco movido a energia solar é criado em Santa Catarina Desenvolvida pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), embarcação auxiliará pesquisas do Instituto Ekko Brasil (IEB) e receberá turistas na região da Lagoa do Peri

O Instituto Ekko Brasil (IEB), em parceria com o Grupo de Pesquisa Estratégica em Energia Solar da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), com financiamento

do CNPq, acaba de lançar o primeiro barco brasileiro que usa energia solar a ser utilizado para trabalhos de pesquisas, mobilização social e educação ambiental.

O projeto surgiu da necessidade do IEB de uma embarcação não poluente e silenciosa para monitorar as lontras na Lagoa do Peri (SC). Ela auxiliará no trabalho

dos pesquisadores do Instituto em estudos da biodiversidade e conservação de ecossistemas e espécies ameaçadas da região.

Ao longo do dia, a embarcação ficará exposta ao sol enquanto os módulos solares fotovoltaicos, que servem também de cobertura do barco, carregam as baterias

que fazem funcionar quatro motores elétricos instalados na popa da embarcação. “O projeto de uma embarcação com sistema de propulsão elétrico alimentado por energia solar fotovoltaica é uma aplicação ideal desta tecnologia solar, dispensando os custos de manutenção e combustível associados aos motores a combustão, além dos benefícios indiscutíveis quanto à redução dos impactos ambientais, explicou o professor Ricardo Rüther, da UFSC.

A Lagoa do Peri é uma Unidade de Conservação (UC) municipal onde é proibida a navegação de embarcações movidas a motores de combustão. Em parceria, a

Fundação do Meio Ambiente de Florianópolis (Floram) também fará uso do barco para pesquisas. O Instituto Ekko Brasil possui uma base de pesquisa situada na lagoa do Peri que abriga o Refúgio Animal, um criadouro científico, onde são realizadas pesquisas com lontras e iraras, além de abrigar um Centro de Visitação e Educação Ambiental, e um centro de Recuperação e Conservação de Animais Selvagens, único no Brasil.

Painel de mercado

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Distribuidoras têm dois meses para transferir ativos de IP aos municípios Cerca de 1.800 municípios ainda não assumiram os ativos de iluminação pública. Prazo se encerra em 31 de dezembro

No dia 31 de dezembro deste ano, se encerra o prazo para

que as distribuidoras concluam o processo de transferência dos ativos de iluminação pública (IP), conforme determinação da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). Até agora, dos 5.564 municípios brasileiros, 3.755 assumiram os ativos, ou seja, ainda faltam 1.809 – 32,51% do total. Os estados mais críticos são Minas Gerais, São Paulo, Pernambuco e Ceará.

A Agência já prorrogou o prazo para a transferência duas

vezes e entende que não se trata mais de uma questão de tempo, por isso, não haverá uma nova postergação. “A proposta deverá ser considerada como a última concedida e, assim, as distribuidoras e os municípios devem se antecipar o máximo possível nesse processo para garantir a transferência dentro do prazo agora estipulado”, afirmou o diretor geral da Agência, Romeu Rufino. Mesmo que os prefeitos não realizem os procedimentos necessários para a transferência até a data estabelecida, a

Para Aneel, o processo será mais simples para os municípios de médio e grande porte, pois apresentam maior número de pontos de IP, tornando-se mais atrativos aos prestadores desses serviços nos processos licitatórios, caso optem pela contratação de terceiros.

responsabilidade deixará de ser da distribuidora a partir do dia 1º de janeiro de 2015.

Segundo a Aneel, com a transferência, os municípios passam a ter maior controle sobre essas operações e podem planejar melhor a ampliação e o alcance dos

serviços em suas áreas. Outro benefício é que, com a gestão dos ativos, o município pode contar com uma redução de aproximadamente 9,5% na tarifa de energia elétrica utilizada pela iluminação pública.

A transferência dos ativos é baseada na Constituição Federal (CF) de 1988 que define a iluminação pública como responsabilidade do município e possibilita a

instituição da Contribuição de Iluminação Pública (CIP), que por sua vez, pode ser arrecadada por meio da fatura de energia elétrica.

As mudanças para os municípios que assumirão esses ativos dependerão da existência da CIP e do valor arrecadado. Os municípios que já têm a CIP deverão

avaliar se a arrecadação é suficiente para fazer frente a todas as despesas com a IP. Se o município dimensionou a CIP somente para o custeio do consumo de energia, ao assumir a manutenção e operação desse sistema, precisará aumentar a arrecadação.

Para os municípios que não criaram ou que não vão criar a CIP por uma decisão local, há a opção de arrecadar os recursos por meio do Imposto Predial e

Territorial Urbano (IPTU).

Painel de produtos

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Novidades em produtos e serviços voltados para o setor de instalações de baixa, média e alta tensões.

Prensa-cabos

Transmissor de sinais

www.sob-brasil.com

www.novus.com.br

O prensa-cabos KVT 80 Atex, fabricado pela Icotek, na Alemanha, é

Lançado pela Novus, o DigiRail-VA é

produzido de policarbonato e atende à temperatura de -30 °C a +90 °C.

um transmissor de sinais relacionados à

corrente alternada (monofásica) capaz

São prensa-cabos de divisão projetados para o encaminhamento e

vedação IP 54 em cabos pré-terminados (com os conectores já montados),

de medir as seguintes grandezas: tensão

destinados ao uso em atmosferas potencialmente explosivas (Atex), em

True-RMS, corrente True-RMS, potência

conformidade com a norma EN 60079-0.

real, potência aparente, potência reativa,

frequência e fator de potência.

Livre de halogênio e sem silicone, o produto é aplicável para todas as

espessuras de parede entre 1,5 mm e 10 mm. No Brasil, o prensa-cabos é

Os valores medidos podem ser lidos

comercializado pela SOB.

através da sua interface RS485/Modbus RTU e podem ainda ser retransmitidos simultaneamente por meio de suas saídas 4-20 mA e 0-10 V.

O DigiRail-VA é indicado para medição de grandezas AC em máquinas e em instalações monofásicas.

De acordo com a empresa, a montagem é rápida e fácil a partir da parte frontal.

Alicate terrômetro

Cabos de média tensão

www.minipa.com.br

www.induscabos.com.br

Desenvolvido pela Minipa, o alicate

Desenvolvidos já na nova planta industrial

terrômetro ET-4310, de alta precisão e

da Induscabos, destinada à fabricação de

confiabilidade, é indicado para medir a

cabos isolados até a classe de 69 kV, os

resistência de determinado eletrodo que faz

cabos Epronax Slim 105 °C são a novidade da

parte um sistema de aterramento complexo.

fabricante.

Faz indicação direta de resistência de laço

de terra de 0,01 ohms a 1.000 ohms, de

NBR 7286, os cabos de potência contam

pequenas correntes de fuga a partir de 1 mA

com isolação sólida extrudada de borracha

e de correntes de neutro de até 30 A.

etilenopropileno (EPR) para tensões de 1 kV

a 35 kV. De acordo com a empresa, o produto

A ferramenta possui garra de medição

Projetados e testados conforme a ABNT

com abertura de 30 mm, auto desligamento

possui comprovada rigidez dielétrica, que

configurável, iluminação do display, alarme

admite temperatura no condutor em regime

programável para medições rápidas e

normal de até 105 ºC, elevando a capacidade

memória interna para até 30 registros,

de corrente em até 15% quando comparado

facilitando assim as inspeções em campo.

com os cabos tradicionais. O Cabo Epronax

Além disso, segundo a empresa, é um

Slim 105 atende a exigências específicas de instalações, como: imersão parcial

instrumento que não necessita de eletrodos

ou total em água, proteção contra esforços mecânicos no sentido radial ou

auxiliares e permite detectar rapidamente

longitudinal, proteção contra roedores, resistência à propagação de chamas e

a existência de conexões inadequadas e contatos de má qualidade nas instalações elétricas, garantindo a eficiência do sistema de aterramento.

A ferramenta é capaz de detectar conexões inadequadas e contatos de má qualidade nas instalações.

Os cabos estão disponíveis em seções de 25 mm² a 630 mm².

reduzida emissão de gases tóxicos.

Os cabos são indicados para aplicações no transporte de grandes blocos de

potência em sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica de concessionárias, de plantas industriais e de circuitos de interligação entre geração e transformação.

Painel de normas

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Notícias sobre normalização, regulamentação, certificação e padronização envolvendo o setor elétrico brasileiro.

MME aprova diretrizes do leilão de fontes alternativas de 2015 Serão negociados contratos na modalidade por disponibilidade de energia elétrica, com prazo de suprimento de 20 anos, diferenciados por fontes: para eólica ou termelétrica a biomassa

O Ministério de Minas e Energia (MME) publicou no último dia 20 de outubro, no Diário Oficial da União

(D.O.U), a Portaria MME nº 563, que estabelece as diretrizes para o próximo leilão de fontes alternativas, que deve acontecer em 10 de abril de 2015.

A MP estabelece que, no 1º Leilão de Fontes Alternativas, de 2015, serão negociados Contratos de

Comercialização de Energia no Ambiente Regulado (CCEAR) na modalidade por disponibilidade de energia elétrica, com prazo de suprimento de 20 anos, diferenciados por fontes, para empreendimentos de geração a partir de fonte eólica ou termelétrica a biomassa.

Os contratos de comercialização terão diferentes inícios de suprimento dependendo do tipo de fonte: para

empreendimento a partir da fonte termelétrica a biomassa nova ou existente, o fornecimento está previsto para 1º de janeiro de 2016; e para novos empreendimentos de geração a partir de fonte termelétrica a biomassa e novos empreendimentos de geração a partir de fonte eólica, o suprimento deve começar no dia 1º de julho de 2017.

A medida destaca ainda que no final do certame será utilizado, como critério de classificação, o preço

do lance e a capacidade de escoamento do Sistema Interligado Nacional (SIN) para os empreendimentos de geração novos com entrega em 1º de julho de 2017. A capacidade de escoamento da rede de transmissão e sua posterior utilização para classificação dos lances do leilão serão definidas por meio de notas técnicas publicadas futuramente pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE).

Para participar do leilão de fontes alternativas de 2015, os empreendedores interessados deverão

solicitar o cadastramento dos respectivos projetos com a EPE, protocolando os documentos necessários até às 12h do dia 14 de novembro deste ano.

MP fornece incentivos fiscais para equipamentos de geração eólica A Medida Provisória 656 reduz a zero as alíquotas do PIS/Pasep e da Cofins na compra e na importação dos componentes dos aerogeradores

A fim de desenvolver ainda mais a cadeia produtiva do setor eólico no Brasil, a Presidência da República

instituiu no dia 7 de outubro a Medida Provisória (MP) 656, que, entre outras providências, reduz a zero as alíquotas da contribuição para o PIS/Pasep, da Cofins, da Contribuição para o PIS/Pasep-Importação e da Cofins-Importação incidentes sobre a receita de vendas e na importação de partes utilizadas em aerogeradores usados na produção de energia eólica. Até o momento, somente os geradores produzidos nacionalmente apresentavam esse tipo de isenção, mas não as peças empregadas em sua fabricação.

A participação da energia eólica na matriz elétrica brasileira vem crescendo rapidamente nos últimos

anos. Para se ter uma ideia, em 2009, eram apenas 600 MW instalados, na atualidade, já são 5 GW. O aumento da importância da fonte para o país se deve em grande parte a incentivos governamentais, como o Programa de Incentivo a Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa) e os certames de energia nova com mais ênfase em empreendimentos de energia eólica.

Outros incentivos do governo à indústria da energia eólica vêm por meio do BNDES que financia,

via Finame, fabricantes de aerogeradores que se comprometam a ampliar de maneira progressiva os componentes locais de seu processo produtivo.

Painel de normas

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

ABNT publica dez novas normas técnicas Isoladores para linhas aéreas Com 61 páginas, a norma ABNT NBR 5032:2014, intitulada “Isoladores para linhas aéreas com tensões acima de 1.000 V – Isoladores de porcelana ou vidro para sistemas de corrente alternada”, foi publicada no dia 15 de outubro deste ano. O documento, como o próprio título diz, aplica-se a isoladores de porcelana ou de vidro para linhas áreas de sistemas elétricos de potência, em corrente alternada, mas também para sistemas de transporte à tração elétrica, com tensões nominas acima de 1.000 V e frequência abaixo de 100 Hz.

Buchas para tensões alternadas Intitulado “Buchas para tensões alternadas superiores a 1 kV”, a norma ABNT NBR 5034:2014, publicada no dia 9 de outubro último, estabelece os requisitos para dois tipos de buchas: as destinadas para sistemas trifásico de tensão nominal superior a 1 kV e frequência nominal de 60 Hz; e as fornecidas em separado para usos em instalações elétricas e em equipamentos, tais como transformadores e outros.

Dispositivos de manobra, controle e proteção de sistemas de potência Publicada também no dia 9 de outubro, a ABNT NBR 5175:2014 tem como título “Número das funções dos dispositivos de manobra, controle e proteção de sistemas de potência – Codificação”. Ou seja, este texto normativo estabelece um código numérico para identificação das funções dos dispositivos de manobra, controle e proteção de sistemas de potência, para ser utilizado nos esquemas de sistemas e instalações elétricas (unifilares, multifilares, simplificado, etc.), bem como nas especificações, livros de instruções e outras publicações, listagem de materiais e outros.

Atmosferas explosivas Trata-se da parte 31 da norma ABNT NBR IEC 60079:2014 e diz respeito à proteção de equipamento contra ignição de poeira por invólucro “t”. Ela é aplicável aos equipamentos elétricos protegidos por invólucros e com limitação de temperatura de superfície para utilização em atmosferas de poeiras combustíveis. Além disso, especifica requisitos para o projeto, construção e ensaios de equipamentos elétricos e componentes Ex. A norma foi publicada no dia 8 de outubro.

Equipamento de tecnologia de informação O objetivo da norma ABNT NBR IEC/CISPR 24: 2014, que entrou em vigor no dia 8 de outubro, é estabelecer os requisitos que irão fornecer um nível adequado de imunidade intrínseca, de modo que o equipamento de tecnologia de informação opere como pretendido em seu ambiente. Com 40 páginas, a publicação define os requisitos de ensaio de imunidade para equipamentos dentro de sua abrangência com relação às perturbações conduzidas e radiadas, contínuas e transitórias, incluindo descargas eletrostáticas (ESD).

Isolador tipo castanha “Isolador tipo castanha – Dimensões, características e procedimentos de ensaio” é o título da ABNT NBR 6248:2014 publicada no último dia 6 de outubro. O documento especifica as dimensões, as características mínimas exigíveis e os ensaios para isoladores tipo castanha, com dielétrico de porcelana, para utilização em sistemas de corrente alternada, com tensão nominal superior a 1.000 V e frequência abaixo de 100 Hz, para uso externo.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Isolador tipo roldana de porcelana ou de vidro Em vigor desde o dia 6 de outubro de 2014, a norma ABNT NBR 6249:2014 especifica as dimensões, as características mínimas exigíveis e os ensaios para isoladores tipo roldana, com dielétrico de porcelana ou vidro, para utilização em sistemas de corrente alternada, com tensão nominal superior a 1.000 V e frequência abaixo de 100 Hz para uso externo.

Dispositivos de manobra e controle de baixa tensão Foram publicadas no último dia 24 de setembro duas partes da ABNT NBR IEC 60947:2014, que trata de “Dispositivos de manobra e controle de baixa tensão”. A parte 5-1 aplica-se aos dispositivos para circuitos de comando e elementos de comutação destinados a comandar, sinalizar, intertravar etc. os dispositivos de manobra e comando. E a parte 5-5 indica as especificações detalhadas referentes à construção elétrica e mecânica dos dispositivos de parada de emergência com travamento mecânico e seus ensaios.

Células de lítio – íon secundárias para propulsão de veículos elétricos Entrou em vigor, em 23 de setembro, a norma ABNT NBR IEC 62660 – 1: 2014 sobre “Células de lítio-íon secundárias para propulsão de veículos elétricos rodoviários”. A par te 1 da referida norma especifica os ensaios de desempenho e vida de células lítio-íon secundárias utilizadas para propulsão de veículos elétricos, incluindo veículos elétricos a bateria (VEB) e veículos elétricos híbridos (VEH).

Projetos para cabos e reatores estão em consulta nacional Cabos para-raios com fibras ópticas (OPGW)

Aberto para consulta até o dia 29 de novembro, o projeto ABNT NBR 14074 estabelece os

métodos de ensaios e os requisitos técnicos mínimos para fabricação dos cabos para-raios com fibras óticas (OPGW) utilizados de preferência em linhas aéreas de transmissão de energia elétrica. A norma também abrange os cabos para-raios com fibras óticas, constituídos por uma ou mais unidades óticas protegidas e envolvidas por uma ou mais camadas de fios metálicos.

Cabos de fios de cobre com núcleo de alumínio, nus, para fins elétricos

Elaborado pela Comissão de Estudo de Condutores Bimetálico (CE-03:020.14) do Comitê Brasileiro

de Eletricidade (ABNT/CB-03), em reuniões realizadas nos dias 17 de janeiro e 13 de junho de 2013 e 20 de março de 2014, o Projeto 03:020.14-002 poderá receber sugestões no site da ABNT até o dia 30 de novembro. O projeto diz respeito à norma que especifica os requisitos para cabos de fios de cobre com núcleo de alumínio, nus, nas condutividades de 66% IACS.

Reator e ignitor para lâmpada a vapor metálico (halogenados)

O projeto ABNT NBR 14035, intitulado “Reator e ignitor para lâmpada a vapor metálico (halogenados)

– Requisitos e ensaios”, ficará em consulta pública até o dia 2 de dezembro. O documento traz os requisitos mínimos exigíveis para os reatores e ignitores para lâmpadas a vapor metálico alta pressão, de maneira a assegurar o desempenho correto das lâmpadas e o método pelo qual são ensaiados.

De acordo com a ABNT, a norma se aplica somente a reatores indutivos usados em corrente

alternada senoidal de 60 Hz, em circuitos paralelos aéreos ou subterrâneos e no documento não constam as características elétricas de todos os tipos de lâmpadas da IEC 61167, por não estarem disponíveis atualmente no mercado.

Painel de empresas

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Um giro pelas empresas que compõem o setor elétrico brasileiro.

Eletrobras negocia empréstimo com banco alemão para ampliar complexo eólico O banco de fomento alemão KfW Bankengruppe aportará 66 milhões de euros para a construção de três novas usinas em Cerro Chato, no Rio Grande do Sul

A Eletrobras contratou empréstimo no valor de mais de 66 milhões de euros com o banco de fomento

alemão KfW Bankengruppe para investimentos em projetos de geração eólica da Eletrosul. Os recursos serão destinados para a segunda ampliação do Complexo Eólico Cerro Chato, em Sant’Ana do Livramento, no Rio Grande do Sul, e cobrirão 80% do orçamento total da obra, que será de aproximadamente R$ 270 milhões. A autorização para o empréstimo veio da Comissão de Financiamentos Externos (Cofiex), vinculada ao Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão. A expectativa é que o contrato seja firmado em 2015.

A segunda ampliação de Cerro Chato consistirá na construção de três novas usinas: Coxilha Seca, Capão do

Inglês e Galpões. Os três novos empreendimentos acrescentarão 48 MW de capacidade instalada ao complexo, que já apresenta 128 MW em operação e 40 MW em fase final de implantação. Esta primeira etapa de construção do complexo demandou investimentos de cerca de R$ 860 milhões. Conforme a Eletrobras, o empreendimento terá ao todo 216 MW de potência instalada e capacidade para abastecer mais de 1 milhão de habitantes.

Sobre a negociação envolvendo a instituição financeira alemã e a Eletrobras, o gerente de projeto

principal do setor financeiro e energia da KfW na América Latina e Caribe, Karim Ould Chih, esse será o primeiro projeto que o banco financiará no Brasil por meio de operação direta com a concessionária. De acordo com Chih, o empréstimo está previsto no Programa Aberto, que está sendo articulado em conjunto com o Ministério de Cooperação Econômica e Desenvolvimento da Alemanha (BMZ), e tem orçamento de 100 milhões euros. “O valor poderá ser direcionado à Eletrosul para projetos de geração eólica e solar fotovoltaica”, destacou o gerente.

Eaton nacionaliza produção de equipamentos para o setor de petróleo e gás Empresa começará a fabricar no fim deste ano equipamentos hidráulicos e elétricos em quatro unidades localizadas no Estado de São Paulo

A Eaton está investindo na nacionalização da produção de seus equipamentos hidráulicos e elétricos,

pensando no potencial brasileiro para exploração e produção de petróleo e gás, ainda mais com a reserva de pré-sal. De acordo com a empresa, os projetos abrangem quatro unidades localizadas no Estado de São Paulo e serão executados neste e no próximo ano.

Até o fim de 2014, a fábrica do grupo hidráulico, localizada em Guaratinguetá, iniciará a produção de

mangueiras de alta pressão para aplicação “subsea”, equipamento que até então era fabricado pela Eaton apenas nos Estados Unidos. A unidade de Guarulhos, por sua vez, fabricará cilindros de grande porte para sistema de compensação de movimento de sondas de perfuração, que antes eram produzidos na Holanda.

Já no ano de 2015, será iniciada a nacionalização da produção dos equipamentos do grupo elétrico da

empresa. Com o desenvolvimento de luminárias Led para uso em refinarias e plataformas de petróleo, em Votorantim, e a fabricação de Centro de Controle de Motores (CCM) de baixa tensão linha CXH, que atenderão aos requisitos da área de óleo e gás e poderão ser aplicados em refinarias.

Ainda com foco no desenvolvimento do setor de óleo e gás no Brasil, a Eaton irá inaugurar até o fim

deste ano um Centro de Serviços, na cidade de Macaé (RJ), reconhecida como centro de petróleo e gás. O estabelecimento terá como intuito oferecer suporte técnico e comercial, bem como serviços de reparo – nas áreas de hidráulica, filtração e elétrica – para as empresas do segmento.

Painel de empresas

Itaipu binacional vai modernizar sistema de proteção de barras da usina Empresa fechou contrato de R$ 2 milhões com a SEL, que substituirá os painéis para proteção de barras em 500 kV existentes por dispositivos inteligentes digitais

A Itaipu Binacional firmou

um contrato de R$ 2 milhões com a SEL para modernizar o seu sistema de proteção de barras, responsável pela distribuição de potência gerada para as linhas de transmissão de energia. Serão substituídos os painéis para proteção de barras em 500 KV existentes por dispositivos inteligentes digitais, capazes de identificar e minimizar erros e consequente colapso do sistema elétrico. O projeto de atualização se estenderá até 2017.

A expectativa é de que o novo sistema contribua positivamente para os altos índices de confiabilidade de Itaipu.

Trata-se de uma ação preventiva, diz o superintendente de Engenharia de Itaipu,

Jorge Habib Hanna El Khouri, pois as proteções eletromecânicas das barras de 500 kV já estão no fim de sua vida útil. A expectativa, segundo ele, é que o novo sistema contribua de modo positivo com os altos índices de disponibilidade e confiabilidade que a hidrelétrica tem mantido ao longo do tempo.

Para El Khouri, um dos grandes desafios do projeto será cumprir o rigoroso

planejamento para substituições dos relés anteriores na forma e tempo programado. O gerente de vendas da SEL, Betholdo Hoffmann, explica que pela alta complexidade a transição dos relés eletromecânicos para os dispositivos inteligentes digitais será gradual e ágil, feita com remanejamento de carga em um período no qual a dependência da usina não seja crítica. “O trabalho será realizado em conjunto com equipes da SEL e da Itaipu e com testes, ensaios e simulações rigorosas para que os ajustes ocorram antes do comissionamento e entrada do novo sistema em operação”, explica o gerente.

Sobre o novo relé de proteção diferencial que será instalado no sistema,

Hoffmann destaca que ele dispõe de modernos recursos de registros e sequenciamento de eventos, bem como registro oscilográficos para “armazenar” os distúrbios e facilitar o rastreamento de eventuais problemas ocorridos nas barras.

Fazem parte dos serviços que serão realizados pela SEL, os testes em

Simulador Digital de Tempo Real, que permitirá modelar o sistema de Itaipu e simular as condições reais de falta e curto-circuito, para minimizar problemas antes da implantação definitiva. A empresa fornecerá também para Itaipu dois painéis de engenharia, Testes de Aceitação em Fábrica (TAF), Testes de Aceitação em Campo (TAC), projeto, instalação e treinamentos para a equipe da usina.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Osram disponibiliza aplicativos para auxiliar clientes a desenvolver soluções com Led No Led Information Base (LIB), por exemplo, estão disponíveis, de maneira prática e de fácil acesso, textos e ilustrações presentes em manuais e datasheets dos mais diversos produtos de Led da empresa

A Osram Opto Semicondutores está

oferecendo uma série de aplicativos com o objetivo de auxiliar seus clientes no desenvolvimento de soluções adequadas de iluminação. No link https://apps.osram-os.com/, o usuário encontra as informações básicas sobre o Led por meio do programa Led Information Base (LIB). Nele estão disponíveis, de maneira prática e de fácil acesso, textos e ilustrações presentes em manuais e datasheets dos mais diversos produtos de Led da empresa.

Por meio do link http://www.ledlight.

osram-os.com/PASS/, o usuário acessa ao Opto Semiconductors Premium Supor te (Pass), que oferece serviços às empresas comerciais, além de conhecimentos de engenharia de aplicação, recursos e trabalhos de laboratório para iluminação. Esta ferramenta especificamente é direcionada a engenheiros para auxiliá-los na elaboração de projetos de todos os tamanhos, abrangendo serviço de prototipagem, sistema de metrologia (pesar, medir, comparar) e simulação de dados de componentes de Led.

Outra importante ferramenta oferecida pela

Osram é a Led Light for You (LLFY). Acessada pelo link http://www.ledlightforyou.com/en-index. php. O instrumento é ideal para empresas e profissionais, como designers e arquitetos que pretendem realizar projetos de Led para iluminação geral. O diferencial da ferramenta é que, por meio dela, os clientes podem se conectar com especialistas do setor para realizar e otimizar projetos e sistemas de Led.

Painel de empresas

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Copel comemora 60 anos com investimentos em geração e transmissão de energia Concessionária voltou a construir usinas hidrelétricas, tem apostado forte nas fontes eólicas, na exploração de petróleo e gás e quer dobrar sua malha de transmissão nos próximos anos.

A Companhia Paranaense de Energia (Copel) completou

no último dia 26 de outubro 60 anos de existência e tem muito o que comemorar. De acordo com o presidente da empresa de energia, Lindolfo Zimmer, os últimos quatro anos marcaram uma “revolução” na gestão da Copel. “Voltamos a construir usinas, com uma forte aposta nas fontes eólicas, e a participar de leilões de transmissão, além de estrearmos no promissor mercado de gás natural, aproveitando todas as boas oportunidades de receita que pudemos encontrar no setor energético”, diz o executivo. Toda essa mudança demandou investimentos da ordem de R$ 8 bilhões nos últimos anos. A expectativa é de que mais R$ 10 bilhões sejam investidos nos próximos quatro anos.

A revolução na Copel começou com uma reestruturação

organizacional da empresa que delimitou as áreas de negócios em subsidiárias sob controle de uma holding. “A

Participação da Copel nos leilões do governo deve somar a sua malha nos próximos anos 2.759 km aos 2.241 Km que já tem em operação.

divisão foi resultado de um bem-sucedido processo que reorganizou nossa gestão, conferindo mais agilidade às decisões e reduzindo nossos custos operacionais”, afirma Zimmer, destacando que o sucesso da nova diretriz pode ser confirmado pelo balanço financeiro apresentado entre 2011 e 2013: R$ 25, 5 milhões de receita e R$ 3 milhões de lucro.

No que diz respeito aos investimentos em geração e transmissão, a Copel salienta a conclusão da Usina Mauá, em Telêmaco Borba, e o início da construção da

usina de Colíder no Mato Grosso, que marcaram o retorno da concessionária paranaense aos grandes empreendimentos hidráulicos. O último grande investimento da empresa deste porte havia sido a Usina Caxias, inaugurada há 15 anos. Além disso, a empresa tem duas hidrelétricas e 19 centrais eólicas entre obras e construção e projetos em carteira, que acrescentarão 1,256 MW a seu parque gerador nos próximos dois anos

Na área de transmissão, a participação ativa da Copel – tendo em como principal parceira a empresa chinesa State Grid - nos leilões promovidos pelo governo

desde 2012, deve somar a sua malha nos próximos anos 2.759 km aos 2.241 Km que já tem em operação.

Para gerir os negócios referentes à energia eólica, a Copel criou em 2013 uma subsidiária específica chamada Copel Renováveis S/A, responsável na atualidade

por administrar as 19 centrais eólicas já concluídas, em instalação, ou em projeto, reunidas em quatro grandes complexos no Rio Grande do Norte, a 3 mil quilômetros de sua sede. Conforme a Copel, os complexos demandarão aportes financeiros de R$ 2 bilhões e somarão juntos 700 MW de capacidade instalada, o suficiente para atender 1,5 milhão de residências.

Com o intuito de aproveitar todo o potencial energético que o estado do Paraná oferece, a Copel criou em setembro deste ano a Paraná Gás, que desenvolverá

atividades de exploração e produção de petróleo e gás natural convencional em blocos da Bacia do Paraná, na região Oeste do Estado.

História

Na década de 1950, época em que foi criada a Copel, o estado do Paraná enfrentava uma situação peculiar. Ele tinha que ser desligado à noite, por duas razões:

os geradores não contavam com potência suficiente para atender a todos e era preciso economizar combustível, o diesel, que era muito caro.

Passado mais de 60 anos, a situação é bem diferente, e a Copel possui uma infraestrutura capaz de atender a todos os paranaenses de dia e à noite. A empresa

apresenta um parque gerador de eletricidade próprio composto de 21 usinas, sendo 18 hidrelétricas, cuja potência instalada totaliza 4.754 MW e que responde pela produção de 4% de toda eletricidade consumida no Brasil; um sistema de transmissão com quase 2,2 mil km de linhas, 350 subestações e 188 mil km de linhas de distribuição – a terceira maior rede de distribuição do Brasil, segundo a Copel.

A concessionária estatal atende 4,2 milhões de unidades consumidoras em todo o estado: 3,4 milhões de lares, 91 mil indústrias, 356 mil estabelecimentos

comerciais e 373 mil propriedades rurais. Nas áreas urbanas, se percentual de atendimento é de 100% e nas zonas rurais é de um pouco mais de 99%.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Ambev substitui combustível fóssil por biomassa Meta da companhia é ter 40% da matriz energética calorífica composta por biomassa até o final de 2017

A companhia de bebidas Ambev está expandindo o uso de biomassa como fonte

de energia em suas operações no Brasil e também na América Central. Nos últimos três anos, a utilização desta fonte aumentou aproximadamente 8% e hoje representa 37,2% do total. Com isso, o uso de combustível fóssil caiu 9% no mesmo período. O objetivo da companhia é ter 40% da sua matriz energética calorífica composta por esse tipo de combustível até o final de 2017. A utilização de biomassa permitiu que, apenas no ano de 2013, a companhia deixasse de lançar 24 mil toneladas de CO2 na atmosfera. Esta quantidade corresponde ao volume de CO2 absorvido por 147 mil árvores.

Atualmente, nove fábricas da Ambev no Brasil já utilizam biomassa. São elas,

Lages (SC), Viamão (RS), Equatorial (MA), Cuiabá (MT), Cebrasa (GO), Agudos (SP), Teresina (PI), Juatuba (MG) e Itapissuma (PE). No Piauí e no Maranhão, por exemplo, as caldeiras queimam a casca do coco de babaçu. Em Viamão, o combustível é a casca do arroz. E, nas demais unidades, o produto é o cavaco de madeira. Em algumas

O uso da biomassa permitiu que, em 2013, a Ambev deixasse de lançar 24 mil toneladas de CO2 na atmosfera.

fábricas, como as de Agudos (SP) e Juatuba (MG), 100% do vapor é gerado com esta fonte de energia. Nos próximos meses, a empresa irá inaugurar duas novas unidades e ambas nascerão utilizando fontes de energia renovável para geração de vapor. Tanto em Ponta Grossa, no Paraná, quanto Uberlândia, em Minas Gerais, a geração de energia calorífica por meio de biomassa corresponderá a 95% do consumo de combustível das fábricas.

A Ambev está levando também a tecnologia para a sua fábrica na República Dominicana, na América Central. A empresa acaba de inaugurar no país uma planta de

geração de vapor à base da queima de bagaço de malte desidratado. Com isso, 27% do gás consumido na fábrica foi substituído por biomassa. A caldeira instalada na unidade tem capacidade para gerar 12 toneladas de vapor saturado por hora, o equivalente a 600 quilowatts de energia.

Painel de empresas

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Weidmüller Conexel transfere suas operações para prédio greenbuilding Na nova edificação, localizada em Diadema (SP), a empresa espera reduzir em até 30% e 20% a conta de água e de energia elétrica, respectivamente

Empresa que fornece produtos e

serviços na área de conexões elétricas e interfaceamento eletrônico para automação industrial, a Weidmüller Conexel transferiu recentemente suas operações para um prédio com conceitos greenbuilding, situado em Diadema, região metropolitana de São Paulo. Medindo 5 mil metros quadrados, as novas instalações possuem grande eficiência em relação ao uso do espaço e custos com água e energia. A expectativa é de que haja a redução em até 30% de gastos com água e até 20 % com eletricidade, devido ao grande aproveitamento da luz do dia. Além disso, o layout do novo edifício contribui para a mudança na concepção da linha de produção da empresa, facilitando o gerenciamento visual dos processos.

O diretor de Gestão da Weidmüller

Conexel, Camilo Santos, explica que a

Novo prédio da Weidmüller Conexel incorpora conceitos sustentáveis. Expectativa é que haja redução de 20% com eletricidade por conta do aproveitamento da luz natural.

empresa saiu de um prédio de três pisos para ocupar uma edificação de apenas um andar, mas que possui um conceito mais moderno, tendo inclusive um pé-direito de 8,5 metros, ideal para melhorar a circulação de ar e a sensação térmica. “Também faz par te da nossa mudança a adoção de um modelo negócios mais flexível e de alto desempenho que originou uma manufatura mais enxuta. Por exemplo, ao invés de fabricar tudo, passamos a focar em core business”, esclarece o executivo.

O grupo Weidmüller tem sede em Detmold, na Alemanha, mas está presente em mais de 80 países, contando com 4.400 funcionários.

Apoio

CONJUNTOS DE MANOBRA E CONTROLE DE POTÊNCIA Luiz Felipe Costa

Capitulo X – Conjuntos de manobra e controle resistentes aos efeitos de um arco elétrico interno – Parte 1

• Causas para a ocorrência de um arco interno • Tipos de acessibilidade de um CMC • Contexto na média tensão

INSPEÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Marcus Possi

Capítulo X – Resultados – Parte II

• Resultados marginais • Vantagens e forma de uso • Uso do plano de ação e contingências • Conclusão

MANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORES Marcelo Paulino Capítulo X – Avaliação de descargas parciais

• Definições de descargas parciais • Sistemas de medidas analógicas • Avaliação dos resultados

ATERRAMENTO DO NEUTRO Paulo Fernandes Costa Capítulo IV – Aterramento de sistemas elétricos industriais de média tensão com a presença de cogeração

• Breve síntese quanto à escolha dos resistores para aterramento do neutro em média tensão • Formas de aterramento não recomendadas • Avaliação de energia liberada por um curto fase-terra interno no gerador • Suportabilidade dos geradores a curtos fase-terra

Fascículos

• Introdução

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

Capítulo X Conjuntos de manobra e controle resistentes aos efeitos de um arco elétrico interno – Parte 1 Por Luiz Felipe Costa*

A probabilidade de ocorrer uma falha dentro do

tendem a ser mais perigosos e destrutivos. Caso

invólucro de um conjunto de manobra e controle

a avaliação de risco da instalação defina a

de potência (CMCP) é muito baixa, principalmente,

necessidade de se ter um conjunto que suporte

quando ele é especificado, projetado, montado e

os esforços provenientes de um arco interno, o

operado segundo as diretrizes das normas técnicas

desempenho deles pode ser balizado por um dos

aplicáveis, práticas de engenharia consagradas e

seguintes documentos: o guia IEEE C37.20.7, tanto

em conformidade com as instruções do respectivo

para MT quanto BT, ou pelo anexo “AA” da IEC

fabricante. Porém, não se pode, simplesmente,

62271-200 para a média tensão ou pelo relatório

ignorar a probabilidade da ocorrência deste tipo

técnico IEC/TR 61641 para BT.

de evento. Portanto, é importante entender os

requisitos e pontos que estão relacionados ao

ou não se optar pelo emprego de um CMCP que

desempenho destes equipamentos frente aos

possua características que o permitam lidar com

efeitos de um arco elétrico devido a uma falha

os efeitos resultantes de um arco elétrico resultante

interna.

de uma falha interna é avaliar o nível de risco

A suportabilidade dos conjuntos de manobra

para o elemento humano. Caso este risco seja

e controle (CMCs) de média e baixa tensão

pequeno, pode-se, então, optar por um CMC com

frente a falhas trifásicas com curto-circuito pleno

características construtivas comuns. Caso contrário,

(impedância da falta igual a zero), tanto internas

ou seja: nível do mesmo pode ser considerado

quanto externas (correntes passantes devidas

relevante (nível de curto-circuito, tempo de resposta

a defeitos fora do conjunto), é verificada pelos

das proteções, a presença de pessoas e o seu

ensaios de corrente suportável de curta-duração,

posicionamento e atuação em relação ao painel),

conforme, por exemplo, as seções aplicáveis das

o usuário pode especificar um conjunto que tenha

normas IEC 62271-200 para MT e IEC 61439-1 / -2

classificação para arco interno, ou seja: condições

para BT.

de lidar como os efeitos provenientes deste tipo de

evento.

Os defeitos associados a falhas internas nos

Uma forma de se verificar se é necessário

CMCs, que envolvam descargas de arco elétrico

no ar nos compartimentos destes equipamentos,

a proteção de pessoas em relação à ocorrência

Neste ponto é preciso que fique claro que

Apoio

de um arco interno em um painel elétrico não depende

• Aplicação de cargas maiores do que aquelas para as quais o

exclusivamente do emprego de um conjunto resistente a

painel foi projetado;

arco. Esta é, também, função do local da instalação, já que

• Conexões elétricas frouxas;

os subprodutos e os gases gerados pela decomposição dos

• Condições anormais (alta umidade, temperaturas além dos

componentes internos do painel poderão vir a ser liberados

valores definidos em projeto, etc.);

para fora dos mesmos a altas temperaturas e com um alto

• Substituição incorreta de componentes, etc.

nível de toxidade. Assim, é preciso que sejam previstos modos que permitam a rápida evacuação de pessoas e a

A ocorrência de um arco interno em conjuntos de manobra e

remoção dos gases tóxicos presentes na sala da instalação. É

controle está associada a vários fenômenos físicos, tais como:

fundamental que, antes que qualquer pessoa retorne ao local

• Sobrepressão interna nos compartimentos;

da instalação, sejam tomadas providências para garantir a

• Sobreaquecimento localizado.

eliminação de tais vapores, com ações como o aumento da ventilação na sala elétrica.

mecânicas no conjunto. E, além disso, devido à decomposição

As causas que, normalmente, levam a ocorrência de um

arco interno são:

Tais condições criam grandes solicitações térmicas e

de componentes e materiais utilizados dentro do painel, ocorre a geração de gases e vapores, os quais são, na maioria das

• Presença de corpos estranhos, como ferramentas ou os

vezes, de natureza tóxica. Estes materiais, junto com partículas

materiais utilizados durante manutenções ou modificações,

incandescentes, podem vir a serem expelidos da estrutura.

mas esquecidos dentro do painel após o término das atividades;

• Entrada de pequenos animais;

como já mencionado anteriormente, possuem documentos

• Seleção incorreta dos dispositivos de proteção contra curto-

que orientam e guiam os usuários e fabricantes na

circuito;

identificação de suas necessidades e nos requisitos para a

Para tanto, os universos normativos da IEC e da ANSI,

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

comprovação de desempenho do equipamento frente ao

Existem outras medidas de proteção que podem vir a

evento de um arco interno em condições normais de serviço.

complementar a segurança humana e o desempenho de um

É importante atentar que, em nenhum dos casos, é avaliado

conjunto de manobra e controle frente aos riscos associados a

o comportamento do painel quando ele se encontra sob

ocorrência de um arco interno. Algumas dessas possibilidades

manutenção ou inspeção interna, ou seja, quando partes

seriam:

(tampas e portas) do invólucro, incluindo o compartimento de controle, se encontram abertas ou removidas (as únicas

• Tempos rápidos de eliminação do defeito;

ressalvas para esta última afirmação se encontram no

• Uso de dispositivos capazes de limitar a energia associada

documento, relacionadas aos equipamentos classificados de

(limitação da corrente passante e redução da duração da falha);

2A ou 2B, como mostrado mais adiante).

• Eliminação rápida do arco;

• Operação e manobra remotas;

Ambas as escolas técnico-normativas propõem, quando

necessário, as formas de validação e os tipos de classificação

• Dispositivos de alívio de sobrepressão;

para um conjunto de manobra e controle quanto ao seu

• Movimentação das partes extraíveis com a respectiva porta

desempenho em garantir, essencialmente, a segurança humana

frontal fechada;

para o caso de ocorrer um arco interno.

• Movimentação remota do elemento extraível, etc.

Estas abordagens existem para os conjuntos de manobra

e controle de potência (CMCP), tanto de média tensão (MT)

quanto de baixa tensão (BT). E, assim, um CMCP, para ser

resistente aos efeitos de um arco interno é de responsabilidade

considerado capaz de lidar com os efeitos resultantes de um arco

do usuário. Ele deve levar em conta as características do sistema

interno, precisa demostrar, por ensaios ou por características

elétrico no qual o equipamento será instalado, as condições

construtivas, o atendimento aos critérios estabelecidos nas

de serviço, os procedimentos de operação e as diretrizes

respectivas normas.

de segurança. Para se proteger o ser humano durante a sua

Equipamentos

construídos

segundo,

basicamente,

Cabe alertar aqui que a escolha pelo uso de CMC que seja

interação com um equipamento, deve-se atentar para:

recomendações da ANSI (“American National Standards Institute”) seguem o documento IEEE Std C37.20.7 (ver

• Nem todos os CMC possuem classificação quanto aos efeitos

referências), estabelecido pelo IEEE. Este guia estabelece

de um arco interno;

métodos para avaliação de CMC, tanto de BT quanto de MT, até

• Nem todos os CMC usam dispositivos extraíveis;

38 kV, em suportar os efeitos provenientes de um arco devido a

• Nem todos os CMC possuem uma porta que possa ser

falha interna ao conjunto.

mantida fechada para as diferentes posições de serviço em

que um elemento de manobra possa se colocado (conectado

Dentro do universo IEC, a análise de desempenho de um

CMC frente aos efeitos de um arco interno segue as diretrizes

/ aterrado / teste).

definidas em documentos segundo a faixa de tensão nominal

Contexto na média tensão

do equipamento. No caso de média tensão (CMC com valores da tensão nominal acima de 1 kV e até 52 kV, inclusive), devem

Um conjunto de manobra e controle de média tensão para

ser seguidas as orientações contidas no anexo “AA” (“Internal

ser considerado como resistente aos efeitos de um arco interno,

arc fault – Method to verify the internal arc classification

ou seja, ter uma classificação IAC (“Internal Arc Classified”),

(IAC)) da norma IEC 62271-200. Já para a baixa tensão (CMCP

como é definido na seção 5.101 da norma IEC 62271-200, ou

com tensão nominal até 1000 V em CA ou 1500 V em CC), o

AR (“Arc Resistant”), como no guia da IEEE, precisa demonstrar,

documento orientativo a ser aplicado é o relatório técnico IEC/

por ensaios, atendimento aos critérios estabelecidos nos

TR 61641 (ver referências).

documentos mencionados.

Claro que todo o processo descrito acima precisa ser

respaldado pelo elemento humano na redução dos riscos a

aceitação, os quais se encontram na seção “6.106.5” da

níveis toleráveis, ou seja, é imprescindível que a pessoa que

IEC 62271-200 e no capítulo “6” (“Assessment”) da IEEE Std

irá atuar sobre um CMC tenha conhecimento dos perigos

C37.20.7, para a classificação quanto ao desempenho frente

presentes e siga as orientações estabelecidas pelo fabricante do

a um arco interno em um conjunto de manobra e controle de

equipamento e as diretrizes definidas em norma.

média tensão:

Na tabela 1 é apresentado um resumo dos critérios de

Apoio

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

Tabela 1 – Critérios de aceitação para a classificação “IAC” / “AR” Critérios

Descritivo

Portas, tampas, etc., corretamente fechadas,

usuário.

não podem terem aberto. Não podem ter sido arremessados componentes ou fragmentos do conjunto de manobra que #2

de manobra e controle em invólucro metálico de média

destas partes seria igual ou maior que 60 g e que

documentos mencionados.

precisaria ter sido arremessadas a uma distância

acessíveis do invólucro (até uma altura de 2m). Os indicadores dispostos não podem ter se inflamado por causa de emissão de gases

Na IEC, um conjunto de manobra e controle pode ter

diferentes tipos de acessibilidade para as diversas faces. Para fins de identificação, usa-se o seguinte: • F – para a parte (face) frontal; • L – para as partes (faces) laterais;

quentes ou líquidos em chamas.

Na tabela 2 é apresentado um resumo dos tipos de

acessibilidade para pessoas nas proximidades do conjunto tensão, num evento de arco interno, conforme descrito nos

O arco não pode ter perfurado as partes livremente

Todas as conexões à terra devem continuar eficazes.

possam causar riscos (A IEC define que a massa

superior ao afastamento dos indicadores verticais). #3

contemplados para ser acordada entre o fabricante e o

A partir do atendimento total dos critérios listados na

• R – para a parte (face) traseira. Basicamente, temos:

tabela 1, o conjunto de manobra e controle em invólucro metálico de média tensão pode ser classificado como

- Pela norma “IEC 62271-200”, a classificação é composta

resistente aos efeitos de um arco interno. Esta classificação,

pelo seguinte arranjo de termos: “IAC” (“Internal Arc

estabelecida pelo fabricante, define qual é o tipo de

Classified”: Classificado para Arco Interno), mais o tipo de

acessibilidade (como será explicado mais adiante) a cada

acessibilidade (A, B ou C) para cada face do CMC (F: frente

face de um conjunto e para qual valor e duração da corrente

/ L: laterais / R: traseira) e os valores testados para corrente

de falha.

de defeito e respectiva duração. Exemplos:

Antigamente, a IEC e a ABNT, em versões anteriores de

suas respectivas normas para CMC de MT em invólucro

• IAC – BFLR – 16 kA – 0,1 s: classificado para arco

metálicos, apesar de serem a favor de uma abordagem

interno com acessibilidade tipo B (público em geral) para

que adotasse o atendimento aos cinco critérios descritos

as partes frontal, laterais e traseira; para uma corrente de

na tabela 1, elas deixavam a definição de quais deveriam

16 kA eficazes com duração de 100 milissegundos. • IAC – BF-AR – 20 kA – 0,5 s: Classificado para arco

Tabela 2 – Tipos de acessibilidade de um CMC resistente aos efeitos de um arco interno

IEEE C37.20.7 TIPO

ACESSIBILIDADE

IEC 62271-200 (*) TIPO

Projeto ou características para resistir ao arco 1

elétrico, com livre

traseira (o acesso as laterais é restrito, pois não possui

Acessibilidade restrita

classificação); para uma corrente de 20 kA eficazes com

- Pela norma “IEEE C37.20.7”, a classificação é composta

parte frontal. Projeto ou características

Acessibilidade irrestrita,

para resistir ao arco

incluindo o público em

elétrico, com livre

duração de 500 milissegundos

autorizado.

acessibilidade somente na

para a parte frontal e tipo A (pessoal autorizado) para a

ACESSIBILIDADE somente a pessoal

interno com acessibilidade tipo B (público em geral)

geral.

pelo tipo de acessibilidade (1 ou 2, basicamente) e os valores testados para corrente de defeito e respectiva duração. A composição é feita da seguinte maneira:

acessibilidade externa (frente, traseira e nas

• Tipo1: Classificação para um projeto ou estrutura

laterais). Acessibilidade restrita por instalação fora de alcance C

e acima de área com acesso ao público (tipo “Pole-mounted”).

com características para resistir ao arco elétrico, com livre acessibilidade somente na parte frontal. É similar a classificação “IAC–A/B–F”. Exemplo: Tipo 1, 25 kA eficazes, 500 milisegundos. • Tipo2: Classificação para um projeto ou estrutura

Apoio

com características para resistir ao arco elétrico, com

a uma parede (face sem acesso a pessoas), o documento

livre acessibilidade externa (frente, laterais e traseira). É

do IEEE define a classificação específica “1D”. Seria a

similar a classificação “IAC–A/B–FLR”. Exemplo: Tipo 2,

estrutura com livre acesso a sua parte frontal e às outras

40 kA eficazes, 500 milisegundos.

faces avaliadas no ensaio de arco (esta classificação precisa vir acompanhada da identificação de que outras faces,

Notas:

além da frontal, foram ensaiadas: SR – face direita, SL – face

1) A livre acessibilidade externa da ANSI / IEEE, a menos

esquerda ou R – face traseira).

que haja alguma ressalva, sempre se refere a todo o

No guia do IEEE, tanto a acessibilidade tipo “1”

perímetro em torno do painel (frente, lateral direita, lateral

quanto tipo “2”, pedem uma distância mínima para

esquerda e traseira).

posicionamento dos indicadores, horizontais e verticais, de

2) Os valores de tempo de falha recomendados pela IEC

verificação dos efeitos térmicos dos gases, em relação ao

são 1 s, 0,5 s e 0,1 s.

conjunto de manobra de 100 mm +/- 15 mm; porém, com

3) O valor preferencial para o tempo de falha adotado

uso de indicadores de queima empregando tecido com uma

pela ANSI / IEEE é 0,5 s. Outros valores podem ser usados,

densidade de 150 g/m2. Na norma IEC, a acessibilidade

sendo que o valor de 0,1 s é considerado como o mínimo

“A” estabelece a distância de 300 mm +/- 15 mm para os

recomendado e o valor de 1 s considerado como limite

indicadores, com tecido de 150 g/m2; enquanto que a “B”

máximo.

pede o valor de 100 mm +/- 5 mm para material com uma densidade de 40 g/m2.

Enquanto a IEC deixa claro que a sua classificação não

Os indicadores de queima, tanto verticais (iv) quanto

se aplica para os casos em que os compartimentos estão

horizontais (ih), mencionados no parágrafo anterior e

com as suas portas e/ou tampas abertas; o IEEE C37.20.7

mostrados na Figura 1, são montados na forma de um

inclui, para as acessibilidades “tipos 1 e 2”, os sufixos “B”

quadrado, com dimensões de 150 mm x 150 mm, com

e “C”. O sufixo “B” se refere ao caso em que o painel foi

tolerância de +15/-0 mm. Eles são feitos de pedaço de

ensaiado com o respectivo compartimento de controle

pano de algodão, conforme a densidade requerida para o

(baixa tensão) aberto. Já o sufixo “C” se aplicada para um

ensaio. A ideia é que cada uma das densidades informadas

painel com proteção de arco entre compartimentos (em uma

anteriormente, simulem as roupas usadas no local de

mesma unidade funcional ou entre unidades funcionais

trabalho com presença de eletricidade (as de maior

adjacentes).

densidade) e as roupas mais leves (as de menor densidade,

Para os casos em que, por exemplo, um CMC possa ser

típicas de verão). Eles devem ser montados de modo que os

montado com a face traseira ou uma das laterais próxima

cortes de suas bordas não apontem para o objeto sob ensaio.

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

É interessante notar que os indicadores horizontais não

a ser ensaiado. A parede lateral (pelo menos uma) deve

possuem armação para evitar que partículas incandescentes

ficar a 100 mm (+/- 30 mm) do painel. O posicionamento

e não os possíveis gases quentes provenientes do teste

da parede na parte de trás do painel irá depender se esta

possam vir a se acumular. Já os indicadores verticais

parte é ou não acessível (os conjuntos com diferentes

lembram uma “caixa” pois possuem uma armação de aço

profundidades, terão a distância tomada a partir de sua

(2 x 30 mm) em todo seu entorno de modo a evitar que um

unidade mais profunda), sendo que se deve considerar o

indicador vertical possa inflamar outros próximos.

valor padrão de afastamento da parede como igual a 800

mm (+100/-0 mm) para situações onde houver o acesso de

Para o arranjo de ensaio dos conjuntos de manobra

e controle de uso interno é importante a simulação da

pessoas.

sala onde ele será instalado. Para o espaço livre acima

do conjunto a ser ensaiado, tanto a IEC quanto o IEEE

define uma distância de 100 mm (+/- 30 mm) entre o painel

estabelecem que o fabricante informe a altura necessária

e a parede, a menos que o fabricante declare um valor

(este valor é medido sempre a partir do piso sobre o qual

superior. Se for informada uma distância menor do que 100

o equipamento está realmente montado, seja ele o chão

mm, deverá ser comprovado que quaisquer deformações

ou uma plataforma). A IEC define, também, para painéis

permanentes não interfiram com a parede ou sejam

com altura igual ou superior a 1800 mm, que o teto deve

limitadas por ela.

ficar a pelo menos de 200 mm (+/- 50 mm) acima da parte

Na Figura 2 vê-se um exemplo de arranjo com a

mais alta deles, incluindo, quando aplicável, a posição de

simulação do local de instalação de um CMC de MT para

abertura máxima dos flaps (ou “portinholas”: dispositivos

a realização de um ensaio de verificação do desempenho

de alívio de sobrepressão), ou seja, estes não devem atingir

frente aos efeitos resultantes de um arco interno, conforme

o teto quando de sua atuação. Para o caso de painéis com

o IEEE. Pode-se notar que, além da simulação da sala para o

menos de 1800 mm de altura, o teto deve ficar a dois metros

ensaio, existe a necessidade de se posicionar os indicadores

(+/- 50 mm).

verticais e horizontais para verificação dos efeitos térmicos

Para os casos de estruturas sem acesso traseiro, a IEC

dos gases, a partir das distâncias já informadas e segundo a altura para os painéis. Conforme a norma adotada, existem pontos a serem seguidos: o IEEE considera que o material usado nos indicadores (tecido de algodão) tenha sempre uma densidade de 150 g/m2, tanto para acessibilidade tipo “1” quanto tipo “2”, enquanto que a “IEC” pede este mesmo valor para a acessibilidade “A”, enquanto muda o valor de densidade para 40 g/ m2 nas acessibilidades “B” e “C”.

Figura 1- Indicadores vertical e horizontal de (150 mm x 150 mm) para verificação dos efeitos térmicos dos gases.

Além do que foi descrito no parágrafo anterior, existem

também as considerações relativas às paredes (traseira e lateral), conforme características do local e do equipamento

Figura 2- Arranjo para a os ensaios de arco interno.

Apoio

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

A IEC, como mostrado na Figura 3, pede que os indicadores

horizontais (ih) e verticais (iv) de queima, conforme a acessibilidade e a altura do CMC, sigam os seguintes arranjos básicos dos indicadores: • Acessibilidade tipo “A”: restrito somente a pessoal autorizado (indicadores de tecido com 150 g/m2, montados a 300 mm +/15 mm); • Acessibilidade tipo “B”: acessibilidade irrestrita, incluindo público em geral (indicadores de tecido com 40 g/m2 montados a 100 mm +/- 5 mm);

Figura 3 - Posicionamento dos indicadores de queima, segundo a IEC 62271-200.

• Acessibilidade tipo “C”: acessibilidade restringida por

A Figura 4, gerada a partir da “AA.4” da IEC 62271-200,

instalação dos equipamentos fora de alcance: montados em

apresenta, conforme as diretrizes apresentadas anteriormente,

postes ou plataformas, acima do nível do solo (indicadores

o arranjo (simulação da sala – piso, parede e teto, além do

de tecido com 40 g/m2 montados entre 40 e 50% de uma

posicionamento dos indicadores de queima horizontais

superfície de (3 x 3) m2, a uma altura de 2 metros).

e verticais) para verificação de acessibilidade tipo A com possibilidade de acesso traseiro.

Os indicadores devem ser dispostos em uma configuração

O documento do IEEE informa que os ensaios sejam feitos

similar à de um tabuleiro de xadrez, de modo a cobrir de

somente nos compartimentos com os pontos mais prováveis

40% a 50% da área associada à superfície sob ensaio. Essa

para ocorrência de um arco interno. Fato este que gera, às

montagem deve ser em estruturas com uma extensão maior do

vezes, um pouco de dúvida quando se deve ou não realizar

que a dimensão correspondente à face ensaiada, de modo a se

o ensaio em um determinado compartimento. A fim de evitar

considerar a possibilidade de escape de gases quentes a 45º a

dúvidas e, também, deixar o usuário final mais tranquilo, é

partir do conjunto. Esta angulação implica um prolongamento

comum que fabricantes da escola ANSI sigam a mesma linha

de pelo menos 300 mm ou 100 mm, conforme, respectivamente,

de abordagem da IEC para CMC de MT, ou seja, devendo ser

as acessibilidades tipo A ou B, da IEC, deste que a posição de

realizados ensaios em todos os compartimentos de “alta tensão”

alguma parede usada na simulação da sala não impeça.

(denominados, também, de compartimentos de potência).

Figura 4 - Arranjo simulado da sala de montagem de um CMC de MT para a realização dos ensaios de verificação de desempenho frente aos efeitos de um arco interno para acessibilidade A, segundo a IEC 62271-200.

Apoio

Seguindo a diretriz da IEC, para uma seção típica de um

exemplo), o arco deve ser iniciado com a aplicação de um valor

conjunto de manobra e controle de MT em invólucro metálico,

igual a 87% da corrente nominal do ensaio e entre duas fases

os três compartimentos básicos a serem ensaiados para um arco

adjacentes, atentando para o fato de que isolamento sólido só

interno com, por exemplo, 40 kA eficazes e duração de 500 ms

pode ser perfurado quando não houver nenhuma região de

seriam:

descontinuidade da isolação ou ponto de conexão coberta com sistema pré-fabricado. Exceção para estruturas com condutores

• Compartimento do barramento principal;

de fase separados, o ensaio deve ser feito com uma fonte

• Compartimento de saída (conexões);

trifásica.

• Compartimento de disjuntor.

Na norma IEC, é permitida a perfuração da isolação sólida,

caso não se tenham pontos sem cobertura no compartimento

Em cada posição, conforme mostrado nas Figuras 5 e 6, o

sob ensaio ou conexões com isolação a ser aplicada no local

arco será iniciado por um fio metálico conectado entre todas as

final da instalação (tipo “cobertura pré-fabricada”). Também

fases. Tanto a IEC 62271-200 quanto a IEEE C37.20.7 (no que

fala no valor de 87% da corrente trifásica para os casos em que,

se refere aos tipos cobertos pelas normas “ANSI C37.20.2” e

no compartimento a ser ensaiado, só existam condutores com

“ANSI C37.20.3”) definem um diâmetro de 0,5 mm para este

isolação sólida aplicada em fábrica.

fio (a ANSI fala também na opção de uso da bitola 24 AWG –

0,5105 mm). O fio para início do arco deve ser colocado dentro

apresenta algum ponto de descontinuidade da isolação sólida

do compartimento a ser ensaiado em um ponto acessível e o

ou pontos de conexões cobertos por isolação pré-fabricada.

mais distante possível da fonte de alimentação.

Assim, nestes casos, é comum se ter ensaios trifásicos, com a

corrente IA (valor eficaz para a corrente de arco em uma falha

O documento do IEEE estabelece que, nas estruturas com

condutores cobertos por material isolante sólido (epóxi, por

Em termos práticos, a maioria dos projetos de MT sempre

interna trifásica).

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

Cabe ressaltar que, por questões econômicas e,

principalmente, de seguranças ambiental e humana, os compartimentos isolados em SF6 devem ter o seu fluido isolante substituído por ar, aplicado na mesma pressão de uso do gás original (os resultados obtidos nesta condição são considerados representativos). O manuseio do gás SF6 deverá seguir as recomendações da norma IEC 62271-4.

Figura 5 – Compartimento típico (todos os de potência) a ser ensaiado.

A IEC permite a declaração de um valor para situações

de falhas monofásicas (IAe). Porém, só se adota este valor nos casos em que realmente não existe a possibilidade de um curto-circuito monofásico evoluir para uma falha trifásica (estruturas que empreguem arranjos com fases segregadas). Caberá ao fabricante informar quais os compartimentos em que se aplicaria ensaios monofásicos (sendo que o ensaio irá verificar se realmente este tipo de falha em tais estruturas não irá evoluir para uma condição trifásica – caso em que o ensaio deve ser refeito; porém, em condições trifásicas).

Figura 7- Fases relativas a um arco interno.

Durante o evento de um arco interno, ele pode ser dividido,

para efeitos de análise, basicamente, em quatro fases: de compressão, de expansão, de emissão e térmica. Como mostrado na Figura 7,elas ocorrem em rápida sequência, sendo que cada uma delas pode ser descrita, didaticamente, da seguinte forma: 1 – Fase de compressão: a - No instante do início do arco, a pressão se mantém constante. b - O calor gerado pelo arco começa a aquecer o ar. c - Os eletrodos começam a evaporar. d - Com os dispositivos de alívio de pressão ainda fechados, é atingida a máxima pressão interna. e - O tempo desta fase é menor do que ½ ciclo. 2 – Fase de expansão: a - O pico de pressão é alcançado e os dispositivos de alívio de pressão (ver figura 8) se abrem. b - A pressão interna do compartimento sob falha é reduzida, enquanto o ar aquecido e o cobre vaporizado são descarregados.

Figura 6 - Colocação do fio metálico, entre fases, usado para o início do arco.

3 – Fase de emissão: a - O ar no compartimento sob falha continua a ser

Apoio

Conjuntos de manobra e controle de potência

Apoio

aquecido pelo arco e se desloca devido a uma pequena

oriundos dos efeitos de um arco interno, como mostrado

diferença de pressão.

na Figura 9. Sendo que, nestes casos, a altura do teto do

b - Quase todo o ar é eliminado do compartimento, sendo

local da instalação do painel não é relevante, a menos com

que a área externa ao painel recebe este volume.

a condição de se ter, pelo menos, uma distância mínima

c - A temperatura do ar neste instante é maior que 900 C.

de 100 mm entre a parte superior do duto e o teto, para se

d - A temperatura do arco está entre 15000 °C e 20000 C.

poder documentar eventuais deformações permanentes do

e - Nestas condições ocorre sublimação do cobre. Assim

arranjo.

para cada 1 centímetro cúbico de cobre, são gerados 67000 centímetros cúbicos de gás. 4 – Fase térmica: a - Tempo transcorrido desde a fase de emissão até o fim do arco. b - A energia do arco atua nos materiais remanescentes no interior do compartimento. c - Ocorre derretimento de barramentos, cabos de saída, componentes (TCs, para-raios, etc.), peças de conexões e de contatos, materiais isolantes, divisórias e barreiras.

Figura 8 – Visualização de exemplo de dispositivos de alívio de sobrepressão (“flaps”).

Figura 9 - Exemplo de montagem de duto coletor / exaustor de gases.

Os possíveis efeitos provocados pelos gases quentes

Como já mencionado na fase de expansão, a Figura 8

descarregados na área, além do final do duto de exaustão,

permite visualizar os dispositivos de alívio de sobrepressão

que se encontram fora da região coberta pelos indicadores

(“flaps”). Os valores máximos associados aos picos de

de queima, não são avaliados em nenhum dos dois

pressão interna aos compartimentos de um CMC vão além

documentos mencionados no parágrafo anterior. Assim, se

da capacidade de suportabilidade mecânica de qualquer

recomenda seguir as instruções do fabricante do CMC para

estrutura. Assim, a forma de lidar com esta condição é

a montagem destes dutos.

permitir que a pressão excessiva que surge com a ocorrência

de um arco possa ser descarregada por estes dispositivos,

ser seguidas as recomendações de instalação do fabricante

permitindo que toda a estrutura mantenha a sua integridade.

do equipamento a fim de se alcançar o nível de segurança

O documento da IEC e o do IEEE consideram, para a MT,

necessário. Porém, deve-se sempre se levar em conta as

a necessidade de validar os casos em que o CMC emprega

condições reais do local de instalação, efetuando-se uma

um coletor de expansão e duto de exaustão dos gases

avaliação dos possíveis perigos.

No caso de conjuntos com classificação IAC, devem

Apoio

A seção “B.2” do documento do IEEE apresenta

Switchgear Rated Up to 38 kV for Internal Arcing Faults.

considerações sobre o uso de conjuntos de manobra e

Institute of Electrical and Electronic Engineers; 2007.

controle resistentes aos efeitos de um arco interno. Ela

• IEC TR 61641: Enclosed low-voltage switchgear and

apresenta

úteis

controlgear assemblies – Guide for testing under conditions

para avaliação, aplicação e instalação de um painel em

of arcing due to internal fault; Edition 3.0. International

condições que existam riscos de um arco interno.

Electrotechnical Commission, 2014.

várias

orientações

recomendações

• IEC 62271-4: High-voltage switchgear and controlgear –

Referências

Part 4: Handling procedures for sulphur hexafluoride (SF¨) and its mixtures; Edition 1.0. International Electrotechnical

• IEC 62271-200: High-voltage switchgear and controlgear

Commission, 2013.

– Part 200: AC metal-enclosed switchgear and controlgear

• IEC 60529: Degrees of protection provided by enclosures

for rated voltages above 1 kV and up to and including 52

(IP Code); Edition 2.2. International Electrotechnical

kV; Edition 2.0. International Electrotechnical Commission,

Commission, 2013.

2011. • IEC 61439-1: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules; Edition 2.0. International Electrotechnical Commission, 2011. • IEC 61439-2: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies; Edition 2.0. International Electrotechnical Commission, 2011. • IEEE Std C37.20.7: IEEE Guide for Testing Metal-Enclosed

*Luiz Felipe Costa é especialista sênior da Eaton. É formado em engenharia elétrica pela Escola de Engenharia da UFRJ e pós-graduado em Proteção de Sistemas Elétricos pela Universidade Federal de Itajubá. Continua na próxima edição Confira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mail redacao@atitudeeditorial.com.br

Inspeção de instalações elétricas

Apoio

Capítulo X Resultados – Parte II Por Marcus Possi*

O objetivo deste artigo é concluir o processo

empregatício, devem ter capacitação para exercer

de trabalho da inspeção nas instalações elétricas,

essa atividade.

apresentando os resultados marginais e a conclusão.

Parte mais significativa e objetiva desse trabalho e

procedimento de trabalho no local, classificação

garantia da busca pela qualidade e abertura de

de pessoal para essa atividade e capacitação dos

novas ações junto as nossas instalações elétricas.

envolvidos.

Resultados marginais

Primeiros resultados: APR, lista de EPIs,

Onde devem ser colocados? No prontuário das

instalações.

Os resultados marginais são aqueles que

aparecem

necessidade de criar, quando não existente, uma

processo de inspeção. Dizem que o gás isolante

identificação nos equipamentos, na sua maioria, os

SF6 – hexafluoreto de enxofre – foi descoberto

quadros de distribuição. Para isso, o uso de etiquetas

como produto marginal de uma ação rotineira na

autoadesivas, ainda não de forma definitiva, facilita

década de 1930, chegando a uso comercial na

a aderência dos equipamentos inspecionados nas

década de 1940, e todos sabemos a respeito de

listas de verificação dos equipamentos. Ainda nessa

suas vantagens. Devemos sempre tirar vantagens

etapa, é oportuno a localização física dos quadros

de onde já gastamos tempo e esforço.

ser aplicada a essas plantas baixas frequentemente

pelo

próprio

desenvolvimento

Na etapa da inspeção no local, verificamos a

encontradas nos locais, além da correspondência

Origem

ao equipamento recém-identificado.

Vamos aqui analisar o nosso processo de trabalho

Segundos

resultados:

identificação

dos

desde sua etapa inicial até a etapa de resultados.

equipamentos, identificação dos equipamentos

em planta de localização, criação de fichas de

No início do processo, verificamos a necessidade

de uma visita técnica para conhecimento das

equipamento.

instalações e das condições de trabalho elétrico com

ou sem risco. Isso já faz a equipe dessa etapa pensar

instalações.

em procedimentos de trabalho seguros, condições

Na etapa da consolidação dos relatórios

de acesso e segurança, medidas complementares

inspeção, e da mesma forma no plano de ação

ao risco, desenvolvimento de APR (Análise Prévia

corretiva previsto pelo MTE ou recomendações

de Riscos), compra ou uso de EPIs, assim como a

previstas na autovistoria, por vezes somos forçados a

sua especificação, e tudo para o trabalho no local.

tomar decisões e usar de alta engenharia para garantir

Onde devem ser colocados? No prontuário das

Os profissionais que acompanham a inspeção,

a segurança com ações contingenciais. Ações que

independentemente de sua origem ou vínculo

não deixam a exposição aos riscos, mesmo que as

Apoio

ações corretivas ainda não tenham sido concluídas. No entanto,

patrimônio. A identificação de ações contingenciais talvez seja

a simples classificação técnica de relevância ou urgência é uma

o maior legado desses trabalhos, uma vez que possibilitarão

condição necessária e essencial para o desenvolvimento de um

prosseguir com a produção sem a necessidade de investimentos

bom plano para dar mais sentido às ações futuras, realizadas pelo

imediatos e paradas emergenciais, ainda sem exposição de

profissional responsável pelas instalações elétricas da unidade.

funcionários e de usuários a algum risco grave.

Terceiros resultados: classificação das ações corretivas,

Essas informações devem ser apresentadas em documento

desenvolvimento de ações contingenciadas.

separado dos documentos finais e previstos na inspeção,

de forma que fique claro o que foi demandado e o que foi

Onde devem ser colocados? No PAC.

conseguido pela equipe de inspeção, para que as aplicações

Vantagens e forma de uso

e objetivos das peças produzidas possam ser apreciadas pelos

Vamos entender aqui que a principal vantagem de termos

envolvidos de dentro ou fora da empresa ou organização

tantos subprodutos é que se torna possível construir um

demandante.

PIE (Prontuário das Instalações Elétricas). A abordagem da

Uso no plano de ações e contingências

inspeção de documentos que prevemos ao longo desse trabalho com certeza terá produzido uma lista significativa de não

conformidades em documentos, por cota das características

das questões de segurança, ou melhor, de ações de segurança.

Em momento nenhum as legislações preveem o relaxamento

dadas pelo próprio sistema de classificação de infrações do

As legislações também não se atêm apenas às ações corretivas,

Ministério do Trabalho, denotado como algo extremamente

na sua forma exclusiva em aplicação ao restabelecimento das

grave que pode ser contornado parcialmente e sem custos extras.

condições mínimas de trabalho ou uso. Tomando isso como

O controle da existência e da data de inspeção ou manutenção

premissa para estabelecer um plano de ação completo que

dos equipamentos instalados na empresa, da mesma forma,

dê apoio à implantação imediata de ações contingenciais, é

atende eventualmente ao seu cadastro para fins de inventário e

essencial, não só a segurança, como também à manutenção do

Inspeção de instalações elétricas

Apoio

uso e produção das instalações elétricas em análise.

admitidas na construção do plano de ação corretiva (PAC) que aqui chamaremos de PACC (Plano de Ações Contingenciais e

Conclusão

Corretivas), objetivando o resgate das condições mínimas de

Todo relatório precisa de uma conclusão, não um comentário,

segurança dos envolvidos e usuários no tempo mais adequado

opinião, parecer ou laudo. Esses últimos são expressão de

aos riscos.

juízo de valor, assim descaracterizam a principal razão de sua

existência: imparcialidade técnica. Aqui a conclusão se limita a

classificação das instalações em três níveis: A, B e C.

expressar o grau de aderência aos padrões definidos inicialmente

pelo pedido ou legislação utilizada, normas regulamentadoras

garantia da preservação dos recursos naturais e do meio

ou normas técnicas definidas como “referências” de trabalho.

ambiente – sustentabilidade e eficiência energética;

A indicação gráfica de percentuais por setor, tipo de

Fechamos esse tópico com a proposta de propor uma Nível A – atende às condições de segurança a favor da

Nível B – atende às condições de segurança a favor

instalação ou prédio mostra que as classificações dessas

da estabilidade do negócio, bem-estar e da produção –

mesmas ações não estão em conformidade, de modo a permitir

continuidade de serviço e proteções seletivas;

ações estratégicas conjuntas para sua eliminação, sendo

informações valiosas para aqueles que vão receber o relatório e

garantia da vida dos usuários e a preservação do patrimônio –

que retirarão do relatório os argumentos para os investimentos

choque e incêndio.

e os financiamentos. Deve-se lembrar sempre que o envolvido que vai ler o relatório não é o mesmo que escreveu, e muitas vezes nem técnico é.

A apresentação dos critérios de classificação das não

conformidades, ainda que de forma imparcial e amparado por referências maiores e legais, dá a razão das prioridades

Nível C – atende às condições de segurança a favor da

*MARCUS POSSI é engenheiro eletricista, consultor e diretor da Ecthos Consultoria. Continua na próxima edição Confira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mail redacao@atitudeeditorial.com.br

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Manutenção de transformadores

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Capítulo X Avaliação de descargas parciais Uso de medição com sistemas digitais de múltiplos canais sincronizados para avalição de transformadores com descargas parciais Por Marcelo Paulino*

Este artigo apresenta definições, descrição dos

de procedimentos e ferramentas que possibilitem a

efeitos, além de técnicas para análise de descargas

obtenção de dados das instalações de forma rápida

parciais. Mostra um sistema de aquisição síncrono

e precisa.

multicanal de descargas parciais, onde é possível

obter dados a partir de fontes separadas de descargas

como descargas elétricas localizadas na união entre

parciais. No teste de descargas parciais, a separação

dois condutores, por meio do isolamento, que pode

de múltiplas fontes de ruídos é importante para uma

ou não ocorrer próximo de um condutor. Descarga

análise adequada de descargas parciais. Sistemas

parcial é, em geral, a consequência de uma

de medição de múltiplos canais sincronizados

concentração de estresses elétricos em isolamentos

fornecem novas e avançadas técnicas de avaliação

ou em superfície de isolamentos. A medição

de descargas parciais como 3FREQ, 3PTRD e 3PARD.

síncrona de múltiplos canais é uma poderosa

A norma IEC 60270 define descargas parciais

ferramenta na detecção, localização e separação

Introdução

de sinais de descargas parciais de ruídos de fundo

A indústria elétrica é forçada a manter as antigas

quando da realização de testes em transformadores

instalações em operação devido à crescente pressão

trifásicos, motores, geradores e cabos.

para reduzir custos. Além disso, os equipamentos

elétricos instalados em subestações podem ser

detectado em mais de um medidor simultaneamente.

solicitados

condições

Isto é fundamental para o processo de localização

adversas e não se pode descartar a possibilidade

e diferenciação das diversas fontes geradoras de

de ocorrerem falhas que deixem indisponíveis

descargas internas que podem ser provenientes

as funções transmissão e distribuição de energia

do efeito corona, descargas do tipo superficiais,

elétrica aos quais pertencem. Assim, a verificação

descargas geradas em gaps que são comuns

regular das condições desses equipamentos torna-se

principalmente em geradores, motores e descargas

cada vez mais importante, seja no comissionamento,

provenientes dos próprios elementos do circuito de

nas atividades de manutenção preventiva ou

medição como a fonte de tensão que alimenta o

processos de reparo. Torna-se imperativo a busca

circuito, filtros, transformadores elevadores, buchas

operar

sob

diversas

Tal método permite que o mesmo sinal seja

Apoio

capacitivas e capacitores de acoplamento.

fontes separadas de descargas parciais, a fim de fazer medições

mais confiáveis.

Neste texto, são apresentadas definições de descargas

parciais internas que são geradas devido a contaminação

Definição de descargas parciais

do isolante, defeito de fabricação de resinas e até mesmo deterioração de componentes. Os requisitos de hardware

Uma Descarga Parcial (DP) é caracterizada como uma

para o teste visando à realização de medidas adequadas são

descarga elétrica de pequena intensidade que ocorre em uma

observados. As características como taxas de amostragens e

região de imperfeição de um meio dielétrico sujeita a um

imunidade a ruídos são especialmente tratadas na concepção

campo elétrico, em que o caminho formado pela descarga não

do sistema de teste descrito.

une as duas extremidades dessa região de forma completa.

Este trabalho apresenta um novo método que trata a

A ocorrência de descarga parcial depende da intensidade do

separação entre o sinal medido e o ruído provocado por

campo aplicado nas extremidades desse espaço, além do tipo

interferências externas. Assim, é possível separar ruídos

de tensão de teste aplicada (tensão alternada, tensão contínua,

de diferentes fontes de descargas parciais localizadas no

sinal transitório ou impulso).

mesmo objeto sob teste. Os sinais de descargas parciais são

A norma IEC 60270 faz referência à medida de descargas

frequentemente sobrepostos por pulsos de ruído, fato que faz

parciais em sistemas e equipamentos elétricos com tensões

uma análise dos dados de DP mais difícil para os especialistas

alternadas de até 400 Hz. Nesses equipamentos, tem-se a

e sistemas de software especializados.

ocorrência de avalanches de elétrons nos espaços vazios.

Assim, descargas em dielétricos podem ocorrer somente em

Com o desenvolvimento contínuo de unidades de teste e

monitoramento de descargas parciais, os sistemas de análise

espaços gasosos ou fissuras nos materiais sólidos ou bolhas no

precisam se tornar mais eficazes e automáticos. Esse trabalho

dielétrico líquido.

mostra um sistema de aquisição síncrono multicanal de

descargas parciais, no qual é possível obter dados a partir de

intensidade do campo elétrico dentro do espaço vazio exceder

Portanto, descargas parciais são iniciadas geralmente se a

Manutenção de transformadores

Apoio

a intensidade do campo do gás contido nesse espaço. O pulso

isolamentos sólidos podem ocorrer em cavidades capilares

de carga criado geralmente tem valores em torno de alguns pC

de gás, em vazios ou trincas, podendo ser estabelecidos em

até na ordem de nC, dependendo do aparato que está sendo

defeitos da estrutura molecular. Nos isolantes líquidos, as

analisado.

descargas parciais podem ocorrer em bolhas de gás devido a

fenômenos térmicos e elétricos e em vapores de água criados

A norma IEC 60270 define Descarga Parcial como:

“Descargas elétricas localizadas que simplesmente faz a ligação

em regiões de alta intensidade de campo elétrico.

parcial entre dois condutores através do isolamento. Descarga

Parcial é, em geral, a consequência de uma concentração de

que ocorrem em arborescências elétricas. A arborescência

tensão elétrica local no isolamento ou sobre uma superfície de

(treeing) elétrica é um fenômeno de pré-ruptura que ocorre no

isolamento. Geralmente, tais descargas aparecem como pulsos

interior da isolação de equipamentos elétricos, tais como cabos

com a duração menor que 1 μs”.

de potência isolados, tendo sua origem devido à ocorrência

As descargas parciais podem ser classificadas de acordo

contínua de descargas parciais internas em vazios ou a partir

com a natureza da sua origem. Podem ser do tipo superficial,

de uma falha no eletrodo. Este texto considera a partir deste

corona, buraco interno, contaminante em resinas, bolhas de

ponto que o termo descarga parcial será sempre utilizado para

gases em dielétricos líquidos, entre outros.

designar descarga parcial interna.

Sistemas de medidas analógicas de descargas parciais

Descargas superficiais

Um tipo particular de descargas internas são as descargas

Elas ocorrem em gases ou líquidos na superfície de um

material dielétrico, normalmente partindo do eletrodo para a

superfície. Se a componente de campo elétrico que tangencia

década de 50 com instrumentos que abriram caminho para a

As medidas analógicas de descargas parciais começaram na

a superfície excede um determinado valor crítico, o processo

medida de carga aparente com pC no lugar das medidas de RIV

de descarga superficial é iniciado. Esse processo é conhecido

(Tensão de Rádio Interferência) em µV.

como trilhamento e pode levar à ruptura completa da isolação.

Esses instrumentos têm frequência central fixa e com as

frequências de corte inferior e superior ajustadas em etapas. Descargas externas

A largura de banda estabelecida de 100 kHz a 400 kHz.

Descargas parciais no ar ambiente geralmente são

Em comparação com os instrumentos de banda estreita, a

classificadas como “descargas externas” e, frequentemente,

resolução para medida dos pulsos de descargas parciais foi

chamadas de “descargas corona”. No início do processo de

significativamente aperfeiçoada. Geralmente, esses instrumentos

indução da tensão, brilho e correntes de descargas podem

analógicos de descargas parciais consistiam em um filtro de

aparecer. Elas ocorrem em gases a partir de pontas agudas em

passagem de banda e um indicador de nível de pico.

eletrodos metálicos em partes com pequenos raios de curvatura.

Isso forma regiões nas vizinhanças dessas pontas com

descargas parciais onde a densidade espectral é constante, o

elevado campo elétrico, ultrapassando o valor de ruptura do

pico da resposta do filtro será proporcional à carga aparente do

gás. Esse processo químico desencadeado por descargas no gás

pulso de corrente de descargas parciais.

Desde que o filtro de passagem de banda extraía pulsos de

cria subprodutos que são incorporados ao meio gasoso. Assim, os processos no ar ambiente puro podem ser considerados como

reversíveis

geralmente

inofensivos.

Entretanto,

descargas corona no ar geram ozônio, causando fissuras na isolação polimérica. Óxidos de nitrogênio junto com o vapor d’água podem corroer metais e depositar material condutor em isoladores. Isso causa o trilhamento do material. Descargas internas

Figura 1 – Representação de esquema tradicional de medida de DP.

A saída do filtro de passagem de banda era correlacionada

As descargas internas ocorrem nos espaços geralmente

à fase de tensão de corrente alternada e representada pelo

vazios preenchidos com gás, presentes nos materiais sólidos e

diagrama de amplitude e fase PRPD (phase-resolved partial

líquidos usados em sistemas de isolamento. As descargas em

discharge). O primeiro catálogo para reconhecimento da

Apoio

Manutenção de transformadores

Apoio

origem de descargas parciais, publicado pelo Cigré em 1969 se

aproximava muito desses valores. Desde aquele tempo, houve

digitalizado em tempo real. O operador do sistema de teste

muito pouco avanço com relação ao conjunto de circuitos de

pode escolher livremente a frequência central de medida de

medição, dependendo de conjunto de circuitos analógicos

CC a 20 MHz, sendo a largura de banda selecionável de 9

convencionais para o processamento de sinais.

kHz a 3 MHz. Isso permite ao operador aperfeiçoar a relação

Com o uso de equipamentos microprocessados na

sinal-ruído, mesmo sob ambientes com alta interferência.

medida de descargas parciais, utilizando uma nova interface

A sincronização de sinais alternados, bem como a exibição

para gerenciar o teste e obter os resultados, foram realizadas

da forma de onda e leitura da amplitude desse sinal CA, é

tentativas de classificação de descargas parciais. Entretanto,

realizada por um segundo conversor analógico digital,

esses sistemas tinham poucos parâmetros nos quais se basear,

responsável pela digitalização da forma de onda de tensão

com resultados limitados.

medida.

O sinal de descargas parciais é filtrado, amplificado e

Toda a aquisição e pré-processamento de dados são

Sistema de medidas digitais de descargas parciais A

introdução

sistemas

digitais

medida

efetuados na unidade de aquisição, próximo ao local da medida do sinal. Isso garante um ótimo desempenho em de

velocidade de medida e qualidade de sinal. Um vetor de

descargas parciais resultou na melhoria da sensibilidade e da

quatro parâmetros é identificado para cada pulso individual

repetibilidade das medidas de descargas parciais, excedendo

de descarga parcial: [n; qi; ji; ti], em que n é o número da

em muito as capacidades daqueles sistemas mais antigos de

unidade de aquisição, qi o valor da carga aparente, ji o ângulo

medida de descargas parciais. Os modernos sistemas digitais

de fase em tensão CA, e ti o registro de tempo absoluto.

de descargas parciais aplicam processamento síncrono de

Paralelamente é feita a amostragem do valor instantâneo da

sinais dessas descargas em múltiplos canais. Isso torna a análise

tensão em CA.

estatística muito mais eficiente. Torna possível e mais eficaz a

discriminação entre os eventos, sejam descargas parciais ou

parciais utilizados em medidas de descargas parciais em um

ruídos, e capacita também o sistema de teste para identificação

único canal, podem-se obter enormes vantagens utilizando a

dos tipos de falhas e sua localização.

medida síncrona de várias posições em associação. Isso pode

O moderno e avançado sistema digital de medição de

ser realizado em cabos de alta tensão de alguns quilômetros

descargas parciais está projetado para efetuar medidas em

de comprimento, com medidas de descargas parciais em suas

tempo real de DP contínuas e síncronas em canais múltiplos.

conexões ou em um transformador de potência trifásico com

A Figura 2 mostra um exemplo de projeto para um sistema

medidas de descargas parciais em cada enrolamento.

de medição de descargas parciais. O projeto desse sistema é

modular, constituído de mais de uma unidade de aquisição de

de descargas parciais e as interferências se propagam por

dados. Essas unidades podem ser conectadas a um computador,

diferentes trajetos até serem requisitados pelo sistema de

e a conexão de fibra ótica permite grandes distâncias entre a

medição de descargas parciais. As formas de onda de pulsos

unidade de aquisição e o computador, inclusive entre as outras

detectados serão consequentemente diferentes, e assim

unidades conectadas ao sistema sob medida.

Ao lado de algoritmos matemáticos de análise de descargas

Em decorrência dos diferentes locais de origem, os pulsos

relações de magnitudes e tempos de chegada do sinal serão únicas para cada origem de descargas parciais.

As relações entre os diferentes pulsos requisitados por

um sistema multicanal possibilitam a separação distinta dos pulsos diferentes de descargas parciais e interferência. Para assegurar a correlação correta de pulsos, o espaço de tempo da detecção síncrona de descargas parciais deve ser tão curto quanto possível, tipicamente inferior a 1 µs ou 2 µs.

A Figura 3 apresenta uma vista ilustrativa de um sinal

de descargas parciais dentro da unidade do sistema, desde a conversão Analógica/Digital do sinal até a extração dos Figura 2 – Representação de esquema microprocessado de medida de descargas parciais.

parâmetros do pulso em um sistema de três canais.

Apoio

Avaliação dos resultados de descargas parciais As medidas de descargas parciais são frequentemente realizadas sob ruídos. O sinal de descarga parcial é sobreposto por um ruído, ou mesmo vários ruídos de várias fontes, criando dificuldades para análise dos resultados. Os filtros de frequência convencionais não são capazes de eliminar essas perturbações Figura 3 – Processamento de dados de DP em canais múltiplos com três unidades de aquisição de DP.

e os sistemas especialistas automatizados têm dificuldades em analisar no caso de ocorrência de falhas múltiplas, com a superposição dos sinais dessas falhas e de ruídos externos. A

A extração dos parâmetros do pulso possibilita velocidades

separação dos sinais é o primeiro passo realizado pelo sistema

de processamento de dados em tempo real de até 1,5x106

apresentado neste trabalho. No futuro, este método se tornará

pulsos por segundo. A essa velocidade, os parâmetros

ainda mais importante com o aumento do número de sistemas de

selecionados dos pulsos de três diferentes unidades de

monitoramento de descargas parciais instalados na rede elétrica.

aquisição podem ser correlacionados e exibidos em diferentes diagramas de avaliação: 3PARD, 3PTRD e 3CFRD.

Diagrama de relação de amplitude em 3 fases (3 – Phase –

Cada um desses diagramas separa diferentes origens de tipos

Amplitude – Relation – Diagram – 3PARD)

de pulsos em agrupamentos. Além disso, cada agrupamento

é selecionável para exibir de volta na configuração PRPD,

as três fases de um equipamento de alta tensão permite uma

apresentando ao operador uma única origem de descargas

comparação da amplitude de cada pulso requisitados. A Figura

parciais para observar. Estes três métodos são descritos a

4 mostra a ocorrência de uma falta interna na fase L1, com a

seguir.

propagação dos pulsos para cada fase representados em azul.

A aquisição síncrona de dados de descargas parciais para

Manutenção de transformadores

Apoio

Figura 4 – Ocorrência de falha interna em L1 e propagação dos pulsos.

Figura 5 – Criação de 3PARD usando sinais de tensão de Descargas Parciais.

As relações das amplitudes dos pulsos triplos requisitados

são constantes para diferentes fontes de descargas parciais e para diferentes fontes de ruído. Isso ocorre devido ao caminho original de propagação de descargas parciais. Para ocorrências internas específicas no equipamento sob teste, os pulsos requisitados apresentam diferenças. Assim, a primeira etapa para a localização de descargas parciais é a separação das fontes. Durante a medição de DP, em tempo real, são criados Diagramas Trifásicos de Relação de Amplitude (do inglês 3 – Phase – Amplitude – Relation – Diagram – 3PARD). A separação de fonte 3PARD foi usada na prática com resultados confiáveis, conforme descrito em várias publicações científicas. Vale ressaltar que a aquisição de dados síncrona de

Figura 6 – Representação de 3PARD com a separação dos sinais individuais.

DP é imprescindível para avaliação dos dados com 3PARD. O

Diagrama de relação de tempo em 3 fases (3 – Phase –

sistema utilizado neste trabalho possui um método de medição

Time – Relation – Diagram 3 PTRD)

sequencial de três canais múltiplos. A primeira etapa é calcular o

Usando o princípio do 3PARD, este método é resultado

logaritmo do valor absoluto de todos os três pulsos das descargas.

da avaliação do atraso do pulso triplo de descarga parcial.

Na segunda, cada pulso é transformado em um fasor

Similar ao método conhecido pelo teste de descargas

relacionado à sua fase de origem. A Figura 5 mostra o

parciais, usado para localização de falhas com cabos de

mecanismo de geração do 3PARD e à direita os sinais de tensão

alta tensão, cada fonte de pulso tem uma impressão digital

de cada fase são observados. Quando os fasores relativos a

característica com diferenças de tempo devido ao atraso de

cada fase medida são transportados para o diagrama, é obtida

cada pulso.

a localização da fonte de descarga parcial interna pela soma

vetorial, conforme mostrado no quadro à esquerda.

local da detecção, as amplitudes de pulso de uma descarga

Um único sinal de descarga parcial é representado por

parcial tendem a se igualar entre as fases e apresentarão

um ponto. Cada agregação de pontos calculados (clusters)

um modo comum de propagação. Consequentemente,

representa a única fonte de descarga parcial. Posteriormente,

origens de descargas parciais muito distantes serão exibidas

cada grupo pode ser facilmente separado e mostrado sem efeitos

próximas da origem do 3PARD, limitando a capacidade

de sobreposição, transformado em uma PRPD clássica ou de

identificar essas origens. Além disso, a propagação distante

qualquer outro diagrama de pulso para avaliação em tempo real.

amortece componentes de alta frequência dos sinais de

O sistema de teste utilizado fornece a ferramenta de criação

descargas parciais (efeito passa baixa), o que exige o uso

de cluster, ou seja, áreas determinadas no 3PARD de onde são

de baixa frequência de medida para manter a sensibilidade

separados os sinais que, a priori, aparecem sobrepostos. A Figura

necessária.

6 mostra o 3PARD com a separação dos sinais.

Se a origem das descargas parciais estiver distante do

Em baixas frequências de medida, os pulsos de descargas

Apoio

Manutenção de transformadores

Apoio

parciais se propagam em modo lento (propagação pela

três pulsos sejam detectados quase ao mesmo tempo, o

linha de transmissão). Portanto, a distância de propagação

comprimento do vetor seria zero, o que faz o ponto ser

e o tempo de chegada estão diretamente correlacionados,

exibido na origem do diagrama (Figura 8, III).

o que pode ser usado para distinguir origens de descargas parciais muito distantes. Assim, o 3PTRD foi desenvolvido

Diagrama de relação de frequências em 3 canais (3 –

para correlacionar tempos de chegada de três sinais de

Center – Frequency – Relation – Diagrama – 3 CFRD)

descargas parciais. A Figura 7 mostra a construção lógica

do 3PTRD e o diagrama está dividido em seis seções iguais,

medida de descarga parcial realizada em três frequências

O diagrama da relação de frequências correlaciona a

em que é apresentada cada uma das seis combinações

simultaneamente. A amplitude do sinal é medida em cada

possíveis de pulsos triplos.

frequência. Assim, o sinal de saída de três filtros com

A Figura 8 apresenta uma visualização de diferentes

frequências centrais e/ou diferentes larguras de banda

diferenças de tempo entre os pulsos de PD detectados nas

permite análise do pulso em cada um dos três pontos de

fases L1, L2 e L3. Por exemplo, se a diferença de tempo

medida. Isso se deve ao fato de que, devido à descarga

entre os primeiros dois pulsos for muito pequena, então o

física, diferentes tipos de descargas parciais ou pulsos de

ponto resultante seria exibido entre os eixos geométricos

ruído têm espectros de energia diferentes.

onde esses pulsos são detectados (Figura 8, I). Se os dois

Em contraposição aos métodos 3PARD e 3PTRD, a

últimos pulsos ocorrerem quase simultaneamente, o ponto

avaliação pelo 3CFRD não exige necessariamente três

resultante seria exibido sobre o eixo geométrico onde o

unidades independentes de aquisição, pois pode ser usado

primeiro pulso é detectado (Figura 8, II). Caso todos os

com uma única unidade de aquisição. Em geral, o primeiro filtro de passagem de banda deve ser sintonizado para uma frequência central baixa, a fim de possibilitar o atendimento às normas técnicas IEC ou IEEE.

A segunda e terceira passagens de banda são sintonizadas

para

frequências

mais

elevadas,

determinadas

pelo

responsável pelo teste, em que os efeitos da propagação dos pulsos causam diferenças já distinguíveis nas respostas espectrais do sinal de descarga parcial medido. Mediante a escolha correta das frequências para passagem de banda, torna-se possível efetuar medições de descargas parciais em conformidade com as normas técnicas. Ao mesmo tempo se remove praticamente toda a interferência sobreposta. O 3CFRD correlaciona a saída dos três filtros de Figura 7 – Segmentos de visualização de 3PTRD para seis diferentes ordens de chegada de pulsos.

Figura 8 – Visualização de diferenças de tempo entre os três pulsos de DP dentro do segmento L1.

Figura 9 – Exemplo de representação FFT para classificação dos pulsos de descargas parciais com a determinação de três filtros de passagem de banda.

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Manutenção de transformadores

Apoio

passagem de banda de uma maneira semelhante ao 3PARD com a utilização das amplitudes de pulso de três canais de descarga parcial. A Figura 9 mostra um exemplo de representação FFT de pulsos de descarga parcial com a determinação de três filtros de passagem de banda.

Um exemplo de medida evidenciando ruído e corona é

mostrada na Figura 10. Uma vez determinada as frequências, os resultados de teste de descargas parciais é apresentado em um 3CFRD. No diagrama pode-se realizar a separação dos sinais individuais com a marcação de clusters. A Figura

Figura 12 – Representação de amplitude e fase (PRPD).

14 mostra um exemplo com a construção de 3CFRD e a

Considerações finais

separação de clusters.

Os modernos sistemas digitais de detecção de descargas

parciais utilizam um sistema de aquisição síncrono multicanal, em que é possível obter dados a partir de fontes separadas descargas parciais e discriminá-las de outras origens. No teste de descargas parciais, a separação de múltiplas fontes de ruídos é importante para uma análise adequada de descargas parciais. Foi mostrado que, com técnicas de avaliação de descargas parciais como 3FREQ, 3PTRD e 3PARD, é possível realizar uma análise adicional e localizar descargas parciais.

Referências IEC 60270. High-voltage test techniques – partial discharge Figura 10 – Resultados de teste de descargas parciais sobrepostas.

measurements. Third edition, 2000. CIGRÉ WG 21.03. Recognition of discharges. Electra Magazine, n. 11. Paris, 1969. KOLTUNOWICZ, W.; PLATH, R.; WINTER, P. Developments in Measurements of Partial Discharge. OMICRON electronics GmbH. Austria, 2009. OMICRON ELECTRONICS. MPD 600 User Manual, Version: MPD600.AE.2. Austria, 2009. PAULINO, M. E. C. Estado da arte da medição com múltiplos canais sincronizados para avaliação de descargas parciais. Proc. 2010 IEEE Power Engineering Society Transmission and Distribution Conf. São Paulo, 2010.

Figura 11 – Resultados de teste de descargas parciais com a apresentação de 3CFRD com a separação dos sinais individuais nos clusters marcados.

* Marcelo Eduardo de Carvalho Paulino é engenheiro eletricista e especialista em manutenção de sistemas elétricos pela Escola Federal de Engenharia de Itajubá (EFEI). Atualmente, é gerente técnico da Adimarco

Para cada cluster os eventos de descargas parciais podem

ser separados e recalculados em tampo real, provocando uma limpeza no PRPD (phase-resolved partial discharge). A Figura 12 mostra o resultado para o cluster do diagrama mostrado na Figura 11.

|mecpaulino@yahoo.com.br. Continua na próxima edição Confira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mail redacao@atitudeeditorial.com.br

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Aterramento do neutro

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Capítulo IV Aterramento de sistemas elétricos industriais de média tensão com a presença de cogeração Paulo Fernandes Costa*

Nos três capítulos anteriores, foram discutidos os

estabilidade, seja para suprir energia de partida

aspectos da escolha e da especificação dos tipos de

(black-start) ou para exportar energia excedente.

resistores para aterramento do neutro nos sistemas

Esta peculiaridade das plantas de cogeração

elétricos industriais de baixa e média tensão.

provoca interessantes questões no planejamento dos

Foram fornecidas as justificativas técnicas que

seus sistemas elétricos, dentre as quais se destaca

levaram à conclusão de que em sistemas de baixa

o aterramento do neutro, objeto de tratamento no

tensão aplicam-se resistores de alto valor ôhmico,

presente artigo. Observa-se que este artigo é o quarto

conservando-se o sistema operacional durante uma

de uma série de seis, abordando o aterramento do

falta à terra, enquanto que na maioria dos sistemas

neutro em sistemas elétricos industriais de baixa e

de média tensão é necessário aplicar resistores de

média tensão.

baixo valor ôhmico com o desligamento obrigatório durante a falta à terra.

Em plantas industriais que utilizam vapor no

processo (plantas de produção de papel e celulose,

Breve síntese quanto à escolha dos resistores para aterramento do neutro em média tensão

por exemplo) são utilizados geradores de média

potência (isto é, menores ou pouco maiores que 100

resistores para aterramento do neutro estabelecidos

MVA), que são diretamente ligados ao sistema de

para sistemas de média tensão nos dois primeiros

distribuição em média tensão da planta, geralmente

artigos são completamente válidos para sistemas

na tensão de 13,8 kV (mais comum), 6,6 kV ou 4,16

elétricos de cogeração e podem ser resumidos da

kV (geradores de menor porte).

seguinte forma:

princípios

dimensionamento

dos

Embora estes geradores possam em alguns casos

operar em sistema ilhado, ou seja, desconectado

• Sistemas elétricos com neutro isolado flutuante,

do sistema elétrico da concessionária local, o

isto é, neutro sem conexão à terra, são susceptíveis

mais comum é o trabalho em paralelo, seja para

de sofrerem sobretensões transitórias de valor

importar energia complementar, seja para manter

elevado durante faltas à terra. A melhor maneira

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de eliminar as referidas sobretensões nos sistemas elétricos

toroidais nos alimentadores, forma ideal para proteção quando

industriais consiste em aterrar o neutro através de resistores.

se utiliza limitação através de resistores de baixo valor ôhmico.

• Para eliminar sobretensões transitórias durante faltas fase-

• Os valores de limitação mais utilizados atualmente são: 50

terra, deve circular pelo resistor uma corrente maior ou igual à

A, 100 A, 150 A, 200 A, 300 A, 400 A. Estes valores são bem

corrente capacitiva do sistema elétrico.

menores do que os utilizados no passado, sendo possível sua

• A corrente capacitiva dos sistemas de média tensão é

aplicação devido ao surgimento dos relés digitais sensíveis e de

significativa, sendo, em geral, maior que 10 A. Portanto, deve

baixo consumo.

ser projetado um resistor para drenar uma corrente resistiva maior que 10 A, o que obriga o desligamento rápido do sistema elétrico para que sejam evitados danos, principalmente devido à formação de arco elétrico e sua evolução para arco entre

Características dos sistemas industriais com presença de cogeração e que afetam o aterramento do neutro

fases. O resistor neste caso é denominado resistor de baixo valor ôhmico.

Tendo em vista que um sistema elétrico industrial não deve

• Observa-se ainda que em sistemas elétricos de média tensão

em nenhum momento ficar sem um ponto de aterramento do

de até 13,8 kV, o arco se mantém para correntes menores que

neutro, os sistemas industriais com a presença de cogeração,

10 A, o que reforça a necessidade de desligamento imediato no

nos quais os geradores trabalham em paralelo com a

caso de ocorrência de falta fase terra.

concessionária, possuem em geral no mínimo dois pontos de

•Havendo necessidade de desligar o sistema durante curtos

aterramento. Como eventualmente o sistema elétrico pode

fase-terra, deve-se dimensionar o resistor com valor de limitação

trabalhar ilhado, ou somente alimentado pela concessionária,

tal que, além de eliminar sobretensões transitórias, seja criada

cada um dos aterramentos deve ser dimensionado para atender

corrente suficiente para facilitar a operação do sistema de

a toda a planta. A Figura 1 mostra esta condição, onde foram

proteção de falta à terra utilizando-se relés associados a TCs

utilizados resistores de baixo valor ôhmico limitando a corrente

Aterramento do neutro

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em 400 A no neutro de cada fonte. Como será comentando

garantir segurança de pessoas e do sistema elétrico.

oportunamente neste artigo, esta forma de aterramento propicia

O mero esquecimento de uma chave aberta pode

uma corrente fase-terra de 800 A no ponto de falta, que não é

provocar sérios inconvenientes durante faltas à terra, uma

aceitável à luz dos conhecimentos atuais.

vez que o curto não será identificado e podem ocorrer sobretensões transitórias com queima de equipamentos como grandes motores, geradores e transformadores. Na Figura 3 são identificadas duas situações que devem ser evitadas no planejamento do sistema elétrico.

Figura 1 - Duplo aterramento em plantas de cogeração.

Quando existe mais de um gerador na planta de cogeração é preferível utilizar transformador de aterramento na barra de distribuição o que permite manter o critério de dois pontos de aterramento citado anteriormente. A Figura 2 indica esta solução.

Figura 2 - Aplicação de transformador de aterramento quando existe mais de um gerador na planta.

Formas de aterramento não recomendadas

Em plantas de cogeração que utilizam mais de um gerador,

alguns projetistas adotam esquemas de aterramento do neutro

Figura 3 - Utilização de dispositivo de chaveamento no neutro (aplicação não recomendada).

Avaliação da energia liberada por um curto fase-terra interno no gerador

que utilizam chaveamento, visando economia e redução do nível de curto fase-terra. Esta conduta é considerada má engenharia, uma vez que uma das práticas mais saudáveis de

A falta mais comum no interior do gerador em sistemas

planejamento de sistemas elétricos industriais consiste em se

de média tensão é, sem dúvida, a falta fase-terra que

manter o neutro integro todo o tempo.

ocorre nas ranhuras do estator ou cabeças de bobinas. A

O chaveamento do neutro, além de exigir as chaves

ocorrência geralmente é acompanhada de arco elétrico que,

de média tensão para secionamento, (chaves a vácuo ou

dependendo do valor da corrente e do tempo de duração,

disjuntores) requer sistemas de controle e intertravamentos para

destrói as chapas magnéticas, fundindo-as. Ver Figura 4.

Apoio

Aterramento do neutro

Apoio

Figura 4 - Danos em chapas magnéticas de geradores.

Nesta situação, a recuperação do gerador torna-se

resistor do sistema elétrico considerando a operação do relé

extremamente trabalhosa, demorada e onerosa, uma vez que,

diferencial de terra em um ciclo e tempo de abertura e eliminação

além da recuperação do enrolamento, exige-se o baralhamento

de arco do disjuntor de cinco ciclos, total de seis ciclos (igual a

do pacote magnético para reduzir a possibilidade de existência

100 ms, ou seja 0,1 segundo) será:

de pontos quentes localizados, quando da operação após reparo.

A configuração de aterramento do neutro do sistema elétrico

(valor de limitação por resistor e número de resistores existentes) exerce grande influência nos danos do gerador, pois no ponto de

falta, a corrente total é a soma das contribuições das correntes

do próprio gerador devemos considerar que a sua característica

do próprio gerador com a corrente de limitação do sistema

é exponencial decrescente, dependendo de uma constante de

externo ao mesmo. Por exemplo, na Figura 1, um curto interno

decaimento que representaremos pela letra grega τ (tau).

Por outro lado, para calcular a energia liberada pela corrente

no gerador poderá atingir 800 A, sendo 400 A próprio gerador e 400 A devido à limitação através do resistor do transformador.

Vários estudos mostram que os danos causados pelo curto

Considerando que a constante de decaimento se situa entre

fase-terra no interior do gerador são causados principalmente

0,8 s e 1,1 s (média de 0,9 s) e para que para um tempo de 5τ de

pela contribuição do próprio gerador. Isto pode ser explicado

decaimento (praticamente toda a energia já foi liberada), segue:

pelo fato de que para o curto em questão, a proteção diferencial do gerador atua rapidamente, desligando o disjuntor de saída do gerador que acopla o mesmo ao sistema elétrico de distribuição, desligando também o disjuntor de campo. No entanto, o gerador

continua gerando e alimentando o curto interno devido à sua

= 5600 W.s, da qual a contribuição do sistema (800 W.s) representa

grande inércia e ao fluxo remanescente (residual). A corrente

14% e a contribuição do próprio gerador 76% (4800 W.S).

interna de falta sofre um processo de decaimento exponencial.

Pode-se avaliar a ordem de grandeza da energia liberada por

de se modificar a forma de aterramento do neutro dos geradores

unidade de resistência de arco através dos seguintes cálculos, em

diretamente ligados ao sistema de distribuição das plantas

que o expoente 1.5 leva em conta que a corrente se desenvolve

industriais, cujo neutro é aterrado por meio resistor de abaixo

na resistência de arco e não em um resistor linear onde o

valor ôhmico.

A energia total liberada no ponto de falta alcança (4800 + 800)

Esta conclusão, relativamente recente, mostra a necessidade

coeficiente seria igual a dois.

Suportabilidade dos geradores a curtos faseterra

A energia desenvolvida pela parcela devido à corrente no

Experimentos com curtos fase-terra no interior de ranhuras

de geradores indicam que o curto ocorre através de arcos

intermitentes, isto é, que acendem e se extinguem de forma repetida. A energia desenvolvida por estes arcos ao longo do tempo é que produz a fusão das chapas magnéticas, que são de difícil e oneroso reparo, conforme discutido anteriormente.

Para proteção dos geradores, os fabricantes desenvolveram

uma curva inversa que recomenda que seja aplicada para proteção fase terra dos geradores, sendo esta curva vista a seguir (Figura 5).

Figura 5 – Suportabilidade dos geradores e curto fase-terra internos.

Se adotarmos “danos leves” como aceitáveis, verifica-se que

a corrente de falta à terra, que pode circular permanentemente sem desligar o gerador, será inferior a 10 A. Este limite está de acordo com o que foi estabelecido no primeiro capítulo deste fascículo, onde foi mostrado (tabela1) que para tensões utilizadas em média tensão até 13.8 kV, a corrente de arco se mantém para correntes menores que 10 A. Alguns

fabricantes

adotam

uma

característica

suportabilidade maior e consideram uma energia suportável constante baseada na capacidade adiabática das chapas magnéticas de suportar a corrente de curto fase-terra (I2T= constante).

O limite estabelecido é o de I2T = 3000 A2.s, que se aplicado

para uma corrente de 10 A, fornece um tempo de suportabilidade de 30 segundos.

Utilização de sistema híbrido para aterramento do neutro de

geradores em plantas de cogeração

Para solucionar a questão da fragilidade dos geradores ao

curto fase-terra interno (nos casos em que existe necessidade de aterrar o neutro dos mesmos com resistor de baixo valor ôhmico), foi desenvolvido o sistema híbrido considerado a seguir.

Aterramento do neutro

Apoio

O sistema consiste em instalar no neutro um sistema híbrido composto de dois resistores, um de baixo valor ôhmico, dimensionado conforme critérios anteriormente definidos e um

resistor de alto valor ôhmico, limitando a corrente em valores

o sistema hibrido (400 A do resistor de baixo valor ôhmico do

A energia total, devido à corrente total de falta, utilizando

menores ou iguais a 10 A.

sistema externo mais 400 A do resistor de baixo valor ôhmico do

Quando da ocorrência do curto fase-terra interno ao

gerador, retiradas de circulação pela proteção diferencial, mais

gerador, a proteção diferencial de terra retira o disjuntor de

10 A do resistor de alto valor ôhmico do gerador que permanece

saída do estator, o campo e o resistor de baixo valor ôhmico,

até decaimento em cinco constantes de tempo) será:

permanecendo apenas o resistor de alto valor ôhmico.

Nestas condições, as energias envolvidas passam a

ser 2x800 W.s (energia desenvolvida devido à corrente de circulação nos dois resistores de 400 A, conforme equação

Quando comparada com a energia desenvolvida no primeiro

2), mais a energia desenvolvida após a retirada do disjuntor

caso no qual não foi utilizado sistema híbrido (5600 W.s),

de saída do estator e do campo, no resistor de 10 A, que ficará

verificamos uma queda de 71% no valor da energia desenvolvida.

em funcionamento (Figura 5).

A energia desenvolvida no resistor de 10 A devido à inércia

conforme mostra a Figura 6, no qual são utilizados resistores

do gerador após desligamento do disjuntor de saída e do disjuntor

de alto valor ôhmico ligados no neutro dos geradores e um

de campo será:

resistor de baixo valor ôhmico associado a um transformador de

Se o arranjo do sistema de aterramento do neutro é realizado

Figura 6 - Sistema híbrido.

Figura 7 – Utilização de resistores de alto valor ôhmico no neutro dos geradores e de baixo valor ôhmico no sistema.

Apoio

aterramento para o sistema de distribuição, a energia é reduzida a

resistores de aterramento do neutro dos sistemas elétricos industriais em

819 W.s. Observa-se que a proteção diferencial de cada gerador,

média tensão”Revista Setor Elétrico, Agosto 2014.

que deve ser adaptada à nova situação, continua desligando o

• Costa, P.F; “Capitulo III - Avanços na especificação e aplicação dos

disjuntor de saída do estator e o disjuntor de campo do gerador

resistores de aterramento do neutro dos sistemas elétricos industriais em

que se encontra sob falta interna.

Conclusão

Neste artigo foram discutidos princípios de aterramento do

neutro em sistemas elétricos industriais de média tensão com a presença de cogeração. Foi demonstrado que o sistema híbrido

baixa tensão, Setembro 2014. • Prafulla Pillai and others “Grounding and Ground Fault Protection of Multiple Generator Installations on Medium-Voltage Industrial and Commercial Power Systems - Part 1: The Problem Defined” Working Group Report; IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 40, no. 1, January/February 2004. • Ostman, M; “The pros and cons of alternative grounding systems”

que combina a utilização de resistores de alto valor ôhmico com

Wartsila Technical Journal, 01.2009.

resistores de baixo valor ôhmico é o que conduz a menores

• Sistemas de aterramento de geradores do tipo hibrido. comercial@

danos para curtos internos nos geradores.

seniorengenharia.com.

Os princípios devem ser aplicados e modificados de

acordo com a topologia estabelecida para o sistema elétrico de cogeração. Conjuntos de aterramento do neutro de geradores do tipo híbrido são fornecidos no Brasil.

Referências bibliográficas • Costa, P.F; “Capitulo I – Aspectos importantes da escolha do tipo de resistor de aterramento do neutro nos sistemas elétricos industriais” Revista Setor Elétrico, Julho 2014. • Costa, P.F; “Capitulo II - Avanços na especificação e aplicação dos

*Paulo Fernandes Costa é Engenheiro Eletricista e Msc pela Universidade Federal de Minas Gerais, professor aposentado dos cursos de engenharia elétrica da UFMG e CEFET-MG e diretor da Senior Engenharia e Serviços LTDA, Belo Horizonte-MG. É palestrante e autor de vários artigos na área de aterramento, proteção, segurança, qualidade de energia e sistemas elétricos industriais em geral. Atua como consultor, bem como na área de desenvolvimento tecnológico, com experiência de mais de 40 anos. E-mail: pcosta@seniorengenharia.com.br. Continua na próxima edição Confira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mail redacao@atitudeeditorial.com.br

Reportagem

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Cidades inteligentes: o futuro do smart grid no Brasil Por Bruno Moreira

Elas surgem como uma forma de mitigar os altos custos de implantação das redes inteligentes no país, pois seus investimentos seriam divididos entre as várias empresas prestadoras de serviços públicos que participariam do processo

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

As redes inteligentes de energia elétrica – smart grids –

um modelo funcional para smart grid, a fim de se obter

já estão relativamente bem difundidas nos Estados Unidos,

uma metodologia para subsidiar a decisão de implantação

em alguns países da Europa, da Ásia e até do Oriente Médio,

em larga escala de projetos como este na Cemig. “O projeto

onde empresas de distribuição têm investido na aquisição

desenvolverá uma visão estratégica sobre a implantação de

de medidores eletrônicos inteligentes, em automação e em

soluções smart grid na rede da Cemig, que seja adequada ao

plataformas de comunicação de dados, a fim de otimizar

contexto socioeconômico e regulatório do Brasil”, explica o

a operação de suas redes elétricas, tornando os serviços

diretor do Programa Smart Grid da Cemig e coordenador do

oferecidos por elas mais eficiente e possibilitando aos clientes

projeto, Geraldo Tadeu Batista.

serem mais participativos no consumo de sua energia.

No Brasil, a adesão ao smart grid caminha em passos

a instalação de cerca de cinco mil medidores inteligentes,

mais lentos. Concessionárias como a Light e AES Eletropaulo,

com a capacidade para leitura, corte e religa operados

por exemplo, já anunciaram projetos na área. No entanto,

remotamente; a implantação de 46 pontos de automação com

tudo ainda ocorre em baixa escala. Em áreas de concessão

sefhealing, software para otimizar o processo de operação do

de milhões de consumidores, as empresas pretendem instalar

sistema na reconfiguração da rede; a implantação de várias

somente milhares de medidores inteligentes, por exemplo. O

mídias de comunicação para testes, tais como: rede de fibra

que já é uma realidade no país é a automação das subestações.

óptica, rádios 400 MHz, gateways, sistema celular, rede HFC

Segundo o presidente do Fórum Latino-americano de Smart

(Hybrid fiber-coaxial), satélite; e a instalação de 66 painéis

Grid e diretor da Ecoee, Cyro Boccuzzi, estes equipamentos

fotovoltaicos conectados à rede para estudo dos impactos de

já são adquiridos automatizados na atualidade. “Isso já é um

sua utilização nas redes da Cemig.

padrão”, afirma.

Um dos problemas para a maior difusão das redes

que fortaleceram a participação do consumidor de energia

inteligentes no Brasil é o seu alto custo de implantação.

elétrica. Entre as quais a realização de pesquisa quantitativa e

Neste sentido, ganha espaço no país as smart cities –

qualitativa para medir a análise da percepção do consumidor e

cidades inteligentes – que consistem na utilização das redes

a propensão ao uso das novas tecnologias; e o desenvolvimento

inteligentes visando à habilitação de diversos serviços

de interfaces de relacionamento, tais como: calendário de

de utilidade pública, além do serviço de distribuição de

consumo, simulador de consumo, jogos interativos, aplicativo

eletricidade, tais como: controle semafórico e de tráfego;

mobiles (tablet, smartphone), gestão de ativos de telecom,

iluminação pública; segurança pública; abastecimento de

reconfigurador da rede (sefhealing), integrado SOA.

água e gás; telecomunicações, entre outros. Para construir tal

Como dito, o projeto teve sua operação finalizada

cidade, seria necessário o esforço de diversos agentes. Dessa

em agosto deste ano, mas ainda não terminou de todo.

forma, os investimentos seriam divididos, o que tornaria o

De acordo com Batista, no momento, está ocorrendo o

processo menos custoso também para a própria distribuidora

processo de internalização dos procedimentos, softwares e

de energia elétrica.

equipamentos produzidos nestes 45 meses de atividades. “Os

Durante os quase cinco anos de trabalho, foram realizadas

Além disso, fez parte do projeto Cidades do Futuro ações

Entretanto, antes da realização em larga escala desse tipo

documentos provenientes deste trabalho são um instrumento

de cidade, são necessários testes, que estão sendo efetuados

de transferência de conhecimento, não somente para o grupo

pelas próprias distribuidoras. No Brasil, são quatro os projetos

Cemig como também para o setor elétrico brasileiro”, declara

pilotos de cidades inteligentes: o projeto Cidades do Futuro,

o coordenador, destacando que os próximos passos serão

realizado pela Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig),

avaliar o que foi relatado e construir um plano de negócio

no município de Sete Lagoas; o projeto Parintins, implantado

para a implantação futura em larga escala da tecnologia

pela Eletrobras no munícipio de Parintins (AM); o projeto

smart grid, “tendo como alvo a definição de onde, como e em

InovCity, realizado pela Bandeirante, em Aparecida (SP) e

quais condições implantar e ampliar as instalações de redes

em dois municípios do Espírito Santo: Domingos Martins

inteligentes”.

e Marechal Floriano; e o projeto Cidade Inteligente Búzios,

realizado pela Ampla, em Armação de Búzios (RJ).

piloto da Cemig. “Os objetivos foram alcançados e a proposta

Projeto Cidades

Não obstante, o coordenador avalia positivamente o projeto

de um teste em escala reduzida, aplicando os conceitos ‘smart

Futuro

grid’, atingida”, assegura Batista. Foram testadas diversas finalizado

tecnologias de comunicação, interação com o consumidor,

operacionalmente no final de agosto de 2014, o projeto Cidades

planta de geração distribuída e o comportamento da rede de

do Futuro foi implementado com o intuito de desenvolver

distribuição, processo de gestão e suas possíveis adaptações,

Lançado

dezembro

2009

Reportagem

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Divulgação

Três escolas municipais, a Apae, o centro de monitoramento, além de um restaurante e o Clube do Tênis, em Búzios, já contam com painéis solares de 5 kWp instalados pela Ampla, que permitem economia na conta de luz.

testes de privacidade de dados, percepção da cadeia de

perdas comerciais. De acordo com o assistente da Diretoria

fornecedores até a preparação para nos atender. “Tudo isso

de Regulação e Projetos Especiais da Eletrobras, Marcelo

produziu um enriquecedor material conclusivo para tomada

Ximenes Bernardes, isso permite estudos de integração prática

de decisões acerca do tema”, afirma.

de medição, telecomunicação, automação, proteção e controle

A respeito da a escolha do “polígono geoelétrico de Sete

em um sistema que abrange desde a geração até o consumidor

Lagoas” para sediar o projeto Cidades do Futuro, Batista

final. A distribuidora poderá também testar a resistência de

explica que existiram diversas razões. “Nesta região, temos

seus equipamentos externos, já que eles ficarão expostos a

uma amostragem de toda a área de concessão da Cemig

condições climáticas e ambientais severas. Parintins é quente

Distribuição, com todas as categorias de consumidores,

e úmida.

os cinco grupos da baixa tensão (B1 a B5): comerciais,

rurais, industriais, etc.”, destaca o coordenador. Além disso,

está em andamento. A previsão, segundo Bernardes, é de que

conforme Batista, há o fato de a cidade abrigar o centro de

os trabalhos se encerrem no primeiro semestre de 2015. Até

capacitação do Grupo Cemig, a Universidade Corporativa

o momento já foram instalados mais de três mil medidores

Cemig (Univercemig), ser uma amostra reduzida da topografia

inteligentes em consumidores de baixa tensão e, atualmente,

do Estado de Minas Gerais e estar bem próxima (70 Km) da

está sendo implantado um sistema de monitoramento dos

capital Belo Horizonte, o que facilita a realização de testes de

transformadores da cidade que permitirá, além da análise de

tecnologias de telecomunicações, programas de interação com

parâmetros técnicos como a sobrecarga, realizar o balanço

o consumidor, entre outras ações.

energético com vistas à redução de perdas não técnicas.

Para a implantar o projeto, a Cemig investiu R$ 45 milhões,

O Projeto Parintins foi lançado em junho de 2011 e ainda

O próximo passo, segundo o assistente, é a implantação

por meio do programa de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) e

dos sistemas de microgeração com painéis solares em

do Programa de Eficiência Energética (PEE), ambos da Agência

unidades consumidoras da cidade que injetarão energia

Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

diretamente na rede, devendo contribuir para a redução do

Projeto Parintins

consumo de óleo dos geradores que abastecem a cidade. “Além disso, foi publicada recentemente a licitação de uma

Situado no interior do Estado do Amazonas, há 369

segunda área para implantação de medidores inteligentes, na

km da capital Manaus, o município de Parintins apresenta

qual pretendemos fazer uma análise de interoperabilidade”,

características interessantes do ponto de vista elétrico para

revela Bernardes. Para isso, a expectativa é de que sejam

abrigar um projeto de cidade inteligente: trata-se de um

investidos aproximadamente R$ 20 milhões, dentro do

sistema isolado; é abastecido por térmicas a óleo; e possui altas

programa de P & D da Aneel.

Reportagem

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Pensando no maior controle de energia por parte dos

Paulo, limite máximo pelo programa de P&D da Aneel, para

usuários, a Eletrobras desenvolveu também uma ferramenta

realizar testes com equipamentos deste tipo. Além disso, o

para auxiliar o cliente na gestão do consumo. De acordo com

fornecimento de energia de todas as localidades selecionadas

Bernardes, será disponibilizado um portal na web e aplicativos

já estava sendo monitorado, o que permitiu efetuar uma

móveis que disponibilizarão informações, como o consumo

correta medição da evolução do seu consumo.

diário ou até mesmo a simulação do consumo de aparelhos e

qual o seu impacto financeiro. “Por meio dessas ferramentas,

viabilizado após a homologação, pelo Instituto Nacional de

aliadas a ações educacionais, acreditamos que o cliente se

Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), do primeiro

tornará mais consistente do seu papel no sistema elétrico e

medidor inteligente do setor elétrico brasileiro, obtida pela EDP

promoverá a mudança de seus hábitos de consumo, levando à

e Ecil Energia. Atualmente, na fase final de implementação, o

economia de energia”, afirma.

projeto, que conta com o apoio da Secretaria de Energia de

São Paulo e da prefeitura de Aparecida, já teve realizada ações

A respeito dos resultados obtidos, Bernardes explica que

Conforme Martins, o projeto InovCity de Aparecida foi

o projeto ainda se encontra em desenvolvimento, e alguns

de divulgação, conscientização e de eficiência energética.

objetivos só serão alcançados com o seu término. Para ele,

no entanto, um dos maiores benefícios do trabalho será

folhetos de orientação sobre o uso racional de energia e

poder avaliar os impactos do uso integrado de tecnologias

kits com seis lâmpadas eletrônicas a todos os clientes do

relacionadas às redes inteligentes nos indicadores e na redução

municípios; a capacitação de 100% dos professores da rede

sustentável de perdas não técnicas; a aceitação e adesão dos

pública de ensino de Aparecida sobre os conceitos de cidades

clientes às novas tecnologias e metodologia; a integração de

inteligentes, eficiência energética e uso racional de energia

soluções diversas de medição e comunicação associadas; e o

elétrica; a doação de 540 geladeiras e 460 kits de aquecimento

impacto de “gaps” regulatórios e tecnológicos para a adoção

solar da água do chuveiro para comunidades de baixa renda;

de tecnologias e metodologias associadas ao conceito smart

e a substituição de mais de 13.500 medidores convencionais

grid.

por medidores inteligentes.

Tal qual o projeto Cidades do Futuro, realizado pela

Cemig, o projeto de Parintins tem como principal objetivo,

darão ao sistema a possibilidade de executar corte e religação

no entanto, servir de modelo de referência para aplicações

remota. E, no momento, segundo Martins, está sendo efetuado

futuras. “Esperamos que muitos dos conceitos e das tecnologias

o comissionamento dos medidores da rede ZigBee, rede

estudados nesse piloto possam se disseminar nas demais áreas

de comunicação de dados RF com topologia mesh. “Essa

de concessão da empresa”, afirma Bernardes, destacando

camada, chamada de última milha, conecta-se ao sistema de

que, caso haja a oportunidade de serem estudadas novas

gerenciamento via rede WiMAX, implantada exclusivamente

tecnologias ou ferramentas relacionadas a redes inteligentes,

para atender à telecomunicação dos medidores inteligentes

que tenham caráter inovador, “essas poderão ser empregadas

em Aparecida”, explica o gestor executivo. A próxima ação

e avaliadas em Parintins ou mesmo em outra cidade que elas

a ser realizada em Aparecida são os testes de solução de

tenham maior aplicabilidade”.

corte e religação remota por meio do sistema de gestão das

Projeto InovCity

Entre estas ações estão a distribuição de cartas explicativas,

Já foram instalados também os primeiros 150 relés, que

instalações com medição inteligente. Eles estavam previstos para iniciarem na segunda quinzena do mês de outubro.

A EDP, holding de energia de origem portuguesa,

lançou no Brasil, por meio de duas de suas distribuidoras, a

de iluminação do município paulista, com a instalação de 104

EDP Bandeirante e a EDP Escelsa, dois projetos de cidades

luminárias Led em diversos pontos da cidade, gerando uma

inteligentes denominados InovCity. O primeiro foi lançado na

economia em torno de 50%. A mobilidade elétrica também

cidade de Aparecida (SP), em outubro de 2011 e o segundo foi

foi um ponto contemplado. Neste sentido, a EDP doou cinco

inaugurado nos municípios de Domingos Martins e Marechal

scooters e duas bicicletas elétricas para a Arquidiocese de

Floriano, situados no Estado do Espírito Santo, em junho deste

Aparecida e para o Santuário Nacional, e 12 scooters elétricas

ano.

para a prefeitura local. Além disso, foram instalados cinco

pontos de carregamento.

Tanto Aparecida quantos os municípios do Espírito Santo

O projeto de Aparecida realizou ainda mudanças no sistema

foram escolhidos, segundo o gestor executivo de Inovação

No que se refere ao projeto que está sendo implementado

e Sustentabilidade da EDP, João Brito Martins, por questões

nos municípios do Espírito Santo, as primeiras ações foram

técnicas e regulatórias. A cidade paulista, por exemplo,

a entrega de scooters elétricas e iniciativas de eficiência

representa exatamente 1% dos clientes da EDP em São

energéticas, como ações de conscientização da sociedade,

73 Arquivo Cemig.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Durante os quase cinco anos de trabalho do Projeto Cidades do Futuro da Cemig, foram instalados cerca de cinco mil medidores inteligentes, com a capacidade para leitura, corte e religa operados remotamente.

palestras nas escolas e capacitação dos professores da rede

e entender a percepção e o impacto nos clientes decorrente da

pública. No momento, de acordo com Martins, está sendo

aplicação das tecnologias”, esclarece Martins.

criada a infraestrutura de telecomunicação que atenderá às

medições inteligentes nos dois municípios e encaminhará os

projeto de Aparecida e R$ 5 milhões no projeto realizado nos

dados coletados até a sede da EDP, na cidade de Carapina (ES).

municípios do Espírito Santo.

“O diferencial desse projeto em relação ao de Aparecida está

A EDP informa que foram investidos R$ 10 milhões no

na tecnologia adotada para a comunicação de última milha.

Projeto Cidade Inteligente Búzios

Optamos por testar um padrão mais moderno de comunicação

Mais um município que abriga um projeto piloto de

RF, com base em IPV6 para equipamentos de baixa potência

cidades inteligentes, Armação de Búzios (RJ) foi escolhido pela

conhecida como 6LowPAN”, comenta.

Grupo Enel, por meio da distribuidora de energia Ampla, por

Quanto à avaliação das iniciativas que já foram realizadas,

diversas razões: abundância de sol e vento, que potencializam

principalmente na cidade de Aparecida, Martins afirma que os

a geração de energia renovável distribuída; consumo de

medidores inteligentes instalados apresentam até o momento

energia médio bastante relevante, o que facilita medidas de

bons indicadores de qualidade, tanto relacionados à vida

controle da demanda; área geográfica menor, facilitando a

útil quanto à precisão de medicação. “Destacamos também a

aplicação de veículos elétricos; e sua visibilidade no cenário

solidez do sistema de comunicação adotada, em que os índices

turístico nacional e internacional.

de sucesso de comunicação com os medidores comissionados

são satisfatórios” diz o gestor executivo.

pela Ampla foi dividido em cinco fases: elaboração e

Iniciado em novembro de 2011, o projeto implementado

Da mesma maneira que ocorre com os outros projetos de

planejamento, definição de tecnologias e contratações,

cidades inteligentes, após a conclusão de todas as etapas do

execução, medições e elaboração dos relatórios finais. “Já

InovCity, serão realizadas análises de resultado para entender

concluímos três fases e estamos agora na quarta fase, a de

o impacto na comunidade assistida, aprimorar seus pontos

medição dos resultados, quando podemos medir a eficiência e

fracos e prospectar a implantação dos pontos fortes em outras

aplicabilidade de todas as tecnologias aplicadas no projeto”,

regiões sobre a concessão da empresa. “De qualquer forma,

explica o coordenador do projeto Cidade Inteligente Búzios,

nesta fase o maior objetivo é ganhar experiência nestas áreas

Weules Correia.

Reportagem

Durante o processo de execução foram instalados 9.400

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Com a ajuda de seus especialistas, o IEEE possui 430 mil

medidores inteligentes com leitura de fibra ótica, totalizando

membros em mais de 60 países o instituto vem avaliando

85 km, entre malha e tronco, por toda a cidade de Búzios. A

diversas cidades que possuem o desejo de participar da

iluminação pública também foi beneficiada, com a colocação

iniciativa. Para que os municípios sejam escolhidos, eles

de 60 luminárias Led com pontos de luz telecomandados na

necessitam atender a alguns critérios, entre os quais: a

Lagoa da Usina e mais de 70 luminárias na Estrada da Usina. De

existência de um plano concreto e fundos para se tornar uma

acordo com o coordenador, além dessas lâmpadas serem bem

cidade inteligente; a concordância do eleitorado local a respeito

mais eficientes – 50 mil horas para 3 mil horas das lâmpadas

do envolvimento do IEEE no projeto; interesse das autoridades

convencionais –, propiciam uma economia de energia de até

locais em dividir experiências em âmbito internacional e se

80% em comparação aos equipamentos tradicionais.

tornar um modelo a ser seguido; e possuir uma universidade

interessada em desenvolver o conceito de cidades inteligentes,

O projeto incorporou também novas fontes de energia

renováveis à rede local existente pela instalação de painéis

bem como alguma forma de compromisso da indústria local.

fotovoltaicos em edifícios públicos e microssistemas eólicos

Levando em conta estas condições, três municípios

no município. Conforme Correia, três escolas municipais, a

foram escolhidos até o momento para desenvolverem cidades

Apae, o centro de monitoramento, além de um restaurante

inteligentes com o auxílio do IEEE: Guadalajara, no México;

e o Clube do Tênis já contam com painéis solares de 5

Trento, na Itália; e Wuxi, na China. O plano é que mais setes

kWp, que permitem economia na conta de luz. “O centro de

cidades sejam escolhidas para participar da iniciativa até 2016.

monitoramento e pesquisa, por exemplo, conta com painéis

Primeira localidade a ser selecionada, Guadalajara foi aprovada,

solares que geram 700 kWh mensais, o equivalente a 18% do

dentre tantas outras pretendentes, segundo a organização de

consumo”, afirma o coordenador.

engenheiros, por três razões principais: já havia estabelecido

O ponto de destaque do Projeto Cidade Inteligente Búzios,

uma organização chamada Ciudad Creativa Digital (CCD) para

porém, é a tarifa horária, que será utilizada pela Ampla e permitirá

dirigir a transição rumo a uma cidade inteligente; as ações

tarifas diferenciadas de acordo com o horário do consumo. “O

têm como foco o centro histórico local; e os esforços são para

medidor eletrônico inteligente mede os consumos em intervalos

revitalização e revigoramento da área principal da cidade.

de tempo programáveis, permitindo propor aos clientes ofertas

comerciais ligadas à faixa horária”, explica Correia, destacando

socialmente integrado que consiga atrair e segurar profissionais

que o projeto piloto está preparado para os 10 mil clientes que são

capacitados para trabalharem em uma ampla variedade de

atendidos pela distribuidora no balneário.

atividades relacionadas à mídia digital. A ideia, de acordo com

Para a implementação da inciativa foram investidos R$

a IEEE, é que, quanto mais projetos interessantes e profissionais

40 milhões, sendo 54% desse montante advindos da Ampla e

criativos forem atraídos, mais pessoas inteligentes existirão a

parceiros, e o restante por meio de recursos de P&D da Aneel.

fim de melhorar a infraestrutura e os serviços dos municípios

A expectativa é de que o projeto seja finalizado em novembro

no sentido de acomodar o inevitável crescimento populacional

deste ano. “Estamos focados em concluir o projeto de Búzios e na

de Guadalajara.

avaliação de como as tecnologias testadas no município poderão

ser massificadas pela companhia”, conclui o coordenador.

inteligente na cidade mexicana irá contar com tecnologias

Iniciativa IEEE Cidades Inteligentes

O objetivo primário da CCD é criar um ambiente urbano

Para acelerar o seu desenvolvimento, o projeto de cidade

como smart grid, e-health (assistência de saúde baseada em processos eletrônicos e de comunicação); realidade aumentada

O Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE)

(integração de informações virtuais a visualizações do mundo

lançou em março de 2014 a Iniciativa Cidades Inteligentes.

real); e a internet das coisas (conexão de objetos e aparelhos

O objetivo da ação é ajudar os municípios de diversas partes

do dia a dia – como eletrodomésticos – a grandes bases de

do mundo a se prepararem para os desafios da crescente

dados e redes, bem como à internet.

urbanização como: explosão demográfica, alto custo de

vida, aumento dos níveis de poluição e das taxas de crime;

a IEEE, porque ambas obedeceram aos critérios estabelecidos

investimento massivo em infraestrutura; e crescimento

pela organização, entre os quais, o de demonstrar planos para

exponencial de dados. A organização acredita que, por meio

investir seus próprios capital humano e financeiro no projeto,

das novas e tecnologias existentes nas áreas de tecnologia da

indicando seu compromisso em melhorar a qualidade de vida

informação e automação, será possível reduzir o impacto do

de seus cidadãos. Para Trento, a iniciativa irá estimular o

crescimento urbano no meio ambiente e melhorar a qualidade

crescimento econômico, melhorar o bem-estar dos moradores,

de vida das pessoas.

garantir serviços urbanos sustentáveis e prover acesso a

A seleção das cidades de Trento e Wuxi ocorreu, segundo

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

A EDP doou scooters e bicicletas elétricas para a Arquidiocese de Aparecida, o Santuário Nacional, e a prefeitura local. Além disso, foram instalados cinco pontos de carregamento.

tecnologias avançadas, visando a uma vida urbana agradável

tecnologias de redes e cidades inteligentes. “Ainda é necessário

e ao bom funcionamento da comunidade. Já o município de

analisar muito bem os locais de implantação para que se

Wuxi pretende se beneficiar da ação reduzindo seus níveis

tenha um retorno do investimento”, atesta. Segundo ele, com

de poluição e congestionamento de veículos, e fornecendo

o aumento da demanda por essas tecnologias entre os agentes

energia, moradia e empregos adequados aos seus cidadãos.

do setor e a evolução de te políticas públicas que favoreçam o

desenvolvimento das cidades inteligentes, essas tecnologias

O apoio do IEEE se dará não apenas pelo conhecimento

técnico e teórico de seus especialistas, mas também por

ganharão maior escalabilidade e se tornarão mais viáveis.

meio da IEEE Standards Association, que desenvolve normas

internacionais para uma ampla gama de tecnologias que fazem

de Smart Grid, Cyro Boccuzzi, são tão importantes os projetos

parte das cidades inteligentes, tais como: energia elétrica,

piloto de cidades inteligentes que estão sendo desenvolvidos

tecnologia da informação, transporte, nanotecnologia, e

pelas concessionárias. Conforme Boccuzzi, além de levar

segurança da informação.

conforto aos usuários e oferecer treinamento e capacitação

Por isso, segundo o presidente do Fórum Latino-americano

aos funcionários a respeito do melhor uso dessas tecnologias,

futuro das redes e cidades inteligentes

os projetos pilotos são necessários, pois fornecem as primeiras

Em relação ao futuro das redes e cidade inteligentes no

compras, que, por sua vez, são essenciais para gerar escala de

Brasil, o diretor do Programa Smart Grid da Cemig afirma

produção, escala comercial. “Os primeiros lotes são importantes

que a viabilidade técnica existe e já foi comprovada em

para a diminuição do preço”, afirma. Boccuzzi é taxativo em

diversos países. “Para implantação no Brasil ainda existem

afirmar que quando se atinge uma escala boa de produção, a

alguns desafios tecnológicos a serem vencidos, principalmente

difusão e o fortalecimento da tecnologia independe de mais ou

ligados às condições das instalações elétricas”, diz Batista.

menos incentivos governamentais.

Outro problema é a viabilidade econômica. “Ainda é uma

tecnologia cara que pode não ser viável na maioria das

EDP acredita que o desenvolvimento das redes inteligentes

situações”, afirma.

no Brasil depende ainda de algumas definições regulatórias

específicas. Estas, segundo Martins, serão determinantes para

Marcelo Bernardes, da Eletrobras, reitera o posicionamento

de Batista, destacando os altos custos de implantação de algumas

Já o gestor executivo de Inovação e Sustentabilidade da

o ritmo de adoção das novas tecnologias de rede.

Energia eólica

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Representação da geração eólica em estudos de transitórios eletromagnéticos Por A. B. Fernandes, A. Samuel Neto, K. H. M. Lemes, G. M. Martins*

Análise dos estudos de rejeição de carga em função da incorporação do Complexo Eólico Desenvix Bahia (CEDB) ao Sistema Interligado Nacional (SIN)

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

O conjunto formado pelas Centrais de

No presente trabalho, apresenta-se uma

Geração Eólicas (CGEs) Macaúbas (30 MW),

análise quanto aos estudos de rejeição de

Seabra (30 MW), Novo Horizonte (30 MW) e o

carga em função da incorporação do CEDB.

sistema de conexão compartilhado, constituem

Para tanto, quantificam-se as sobretensões

o Complexo Eólico Desenvix Bahia (CEDB) – 90

transitórias decorrentes das manobras de

MW –, que comercializou sua produção no Leilão

abertura de circuitos 230 kV na Área Sudoeste

de Energia de Reserva (LER) A-3, promovido pela

e 500 kV na Interligação Sudeste/Nordeste, em

Aneel em dezembro de 2009, tendo entrado em

condições de máximo fluxo (Fluxo SE/NE =

operação comercial em julho de 2012.

FSENE máximo). Para tanto, a Rede Básica, os

Localizado no sudoeste do estado da Bahia

sistemas regionais 69 kV e 138 kV (com PCHs

(Área Sudoeste do Nordeste), o CEDB se

e UTE), e as usinas eólicas são modeladas

conecta diretamente na Rede Básica do Sistema

em detalhes, no formato do programa ATP –

Interligado Nacional (SIN), na subestação (SE)

Alternative Transients Program.

230/34,5 kV Brotas de Macaúbas, originada a

partir do seccionamento da LT 230 kV Bom

imputa ineditismo ao presente trabalho é

Jesus da Lapa – Irecê, distante cerca de 30 km

a representação de todas as 57 unidades de

do ponto de seccionamento (Figura 1).

geração eólica (aerogeradores DFIG – Double

Historicamente, desde 2003, quando da

Fed Induction Generator) e equipamentos

entrada em operação da Interligação Sudeste/

associados, para os quais o fabricante forneceu

Nordeste, diversos estudos de rejeição de

modelos

carga foram realizados, visando garantir a

integridade dos equipamentos e instalações 500

detalhado conta com a representação dos

kV e 230 kV próximos, uma vez que a presença

conversores, dispositivos e lógicas de medição,

desta interligação alterou significativamente a

proteção e controle. As redes internas das

potência de curto-circuito e a impedância

usinas, compostas por cabos subterrâneos,

harmônica vista dos barramentos 230 kV.

transformadores elevadores e um filtro em

Neste contexto, com a entrada em operação

34,5 kV, também são modelados em detalhes.

do CEDB, faz-se necessário verificar como a

Adicionalmente, faz-se uso de um modelo

incorporação deste empreendimento pode

simplificado (fonte + reatância subtransitória),

impactar nas sobretensões e sobrecorrentes

visando quantificar as distinções e ganhos

transitórias quando de rejeições de carga,

no uso de um modelo detalhado, a título

demandando uma avaliação criteriosa dos

de comparação. Mostram-se os resultados,

impactos sobre as instalações existentes.

destacando similaridades e distinções.

Um aspecto que merece destaque e

computacionais

MODELS/TACS/ATP.

implementados Este

modelo

Figura 1 – Área Sudoeste do Nordeste, com destaque para a SE 230/34,5 kV Brotas de Macaúbas, ponto de conexão com a Rede Básica do Complexo Eólico.

Energia eólica

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Caracterização do empreendimento

and grid side converters – Figura 3) por elementos de circuito, mas

Com o seccionamento da LT 230 kV Bom Jesus da Lapa – Irecê, a

uma representação por fontes de tensão equivalentes, que reproduzem

cerca de 180 km a partir de Bom Jesus da Lapa, tem-se dois novos trechos

a resposta destes.

de linhas (com cerca de 30 km cada) até a nova SE 230 kV, denominada

Brotas de Macaúbas, instalação em que os parques eólicos compartilham

do modelo computacional em ATP para o aerogerador Alstom ECO86

um único transformador 230/34,5 kV, 100 MVA. A conexão dos parques

(DIFG), utilizado nos estudos. Pode-se observar a dinâmica dos controles

à subestação coletora se dá por meio de uma rede de subtransmissão,

durante e após a falta para a potência ativa e reativa.

Apresenta-se na Figura 4 o desempenho sob falta (trifásica-terra)

em 34,5 kV, composta de cabos subterrâneos.

Desenvix Bahia (CEDB) – 90 MW – composto pelas CGEs Macaúbas

(30 MW), Seabra (30 MW), Novo Horizonte (30 MW). Os aerogeradores das CGEs Seabra e Novo Horizonte estão conectados em número de 9 (totalizando 15,03 MW) por cada alimentador. Para a CGE Macaúbas são 11 aerogeradores (totalizando 18,37 MW) no alimentador 01 e 10 aerogeradores (totalizando 16,7 MW) no alimentador 2 (Figura 2).

Figura 4 - Desempenho sob falta (trifásica-terra) do modelo em ATP para o aerogerador Alstom ECO86 (DFIG) utilizado nos estudos. Potência ativa (vermelho) e reativa (verde).

Desta forma, apesar de ser um modelo factível para estudos de

transitórios eletromagnéticos, tal representação não se aplica para estudos de qualidade da energia elétrica – distorção harmônica e cintilação (flicker), por exemplo –, uma vez que, ao não representar Figura 2 – Diagrama unifilar do Complexo Eólico Desenvix Bahia (CEDB) – CGEs Macaúbas, Seabra e Novo Horizonte.

Tecnologia dos aerogeradores

Os aerogeradores do CEDB são de fornecimento Alstom e, portanto,

os estudos utilizam informações e modelos computacionais fornecidos por este fabricante. A tecnologia utilizada é a de turbina de velocidade variável com gerador de indução de dupla alimentação (DFIG – Double Fed Induction Generator ou DFIM – Double Fed Induction Machine). Veja a Figura 3.

os elementos não lineares, tal modelo não reproduz com exatidão a injeção de harmônicos, tanto para a tensão quanto para a corrente.

ATP, adotou-se como premissa uma representação do aerogerador para estudos sistêmicos, visando considerar com maior exatidão a presença das usinas eólicas, de forma a quantificar os impactos para a rede elétrica. Para uma análise do desempenho do aerogerador quando conectado à rede, faz-se necessário representar em detalhes todas as dinâmicas, controles e proteções deste equipamento.

Para o controle de geração da potência ativa, reativa, tensão terminal

e frequência, esta tecnologia utiliza conversores baseados em eletrônica de potência. Tem-se ainda diversos dispositivos e lógicas de proteção e controle, necessários para o atendimento de requisitos de desempenho.

De fato, no desenvolvimento e implementação do modelo em

Premissas dos estudos

Visando restringir a modelagem do sistema à área de interesse, os

sistemas em 500 kV são representados por equivalentes nas SEs 500 kV Serra da Mesa II, Sobradinho e Sapeaçu, enquanto os sistemas em 230 kV são representados por um único equivalente na SE 230 kV Brumado II.

De forma conservadora, considera-se a carga leve prevista no par

2011-2014, especificamente para o mês de julho/2012. Ao considerar o regional em 69 kV entre a SE Bom Jesus da Lapa e Barreiras, bem como o regional 138 kV derivado das SEs Barreiras, representados em detalhes faz-se uso da carga mínima nestes regionais, conforme Figura 3 – Turbina de velocidade variável com gerador de indução de dupla alimentação (DFIG ou DFIM).T

dados fornecidos pela Coelba.

Embora o modelo detalhado, implementado e fornecido pelo

Fêmeas e Correntina com máxima tensão terminal possível (limite

fabricante reproduza o comportamento transitórios das tensões e

superior = 1,050 pu). No regional 138 kV, inicialmente consideram-se

correntes terminais, este não tem implementado os conversores (rotor

as PCHs Boa Sorte, Porto Franco, Riacho Preto, Lagoa Grande e a

No regional 69 kV, consideram-se as máquinas das UHEs Alto

Energia eólica

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

UTE Sykué presentes, com máxima geração e máxima tensão terminal

devem exceder o limite de referência de 3,000 pu (563,4 kV).

possível (limite superior = 1,050 pu).

• Limites para a proteção por sobretensão (valores RMS):

Considera-se o compensador estático (CE, 500/17,5 kV, -250/+250

Mvar) da SE Bom Jesus da Lapa II 500 kV disponível e em operação,

a) 1,300 pu instantâneo e 1,200 pu, por 5 s, temporizado, nos

bem como os compensadores síncronos (CS) das SEs 230 kV Bom

terminais 230 kV da SE Irecê;

Jesus da Lapa (13,8 kV, -15/+30 Mvar) e Irecê (13,8 kV, -15/+30 Mvar).

b) 1,300 pu instantâneo e 1,150 pu por 5 s, temporizado nos terminais 230 kV das SEs Bom Jesus da Lapa e Barreiras;

Diretrizes

c) 1,400 pu instantâneo sem retardo intencional e 1,200 pu

e critérios

por 1,6 s para o trecho 500 kV Serra da Mesa II – Rio das

Nas análises que se seguem, têm-se como diretrizes e critérios:

Éguas – Bom Jesus da Lapa II; • As tensões pré-manobra respeitam os valores convergidos no caso

d) 1,400 pu, instantâneo sem retardo intencional e 1,200 pu

base em regime permanente. Se possível, são utilizados os limites

por 2 s para o trecho 500 kV Bom Jesus da Lapa II – Ibicoara

máximos permissíveis (Submódulo 23.3, Item 9.1.9, Revisão 1.1).

– Sapeaçu.

• Quando da aplicação de curtos-circuitos, considera-se a hipótese

Representação

dos aerogeradores e usinas

da ocorrência do curto-circuito antes da manobra de abertura dos

disjuntores. Para tanto, o instante de ocorrência da falta corresponde

Alstom ECO86 (DFIG), potência nominal de 1,67 MW e tensão

ao valor máximo ou zero da senoide na frequência fundamental,

de geração (saída do conversor) de 690 V. Cada unidade geradora

conforme análise prévia, visando simular o caso mais severo.

possui internamente um transformador 0,69/0,40/34,5 kV, 2.080 kVA,

• Procede-se uma pesquisa pela pior sequência de abertura tripolar

ligação Dyn11 e um cubículo de manobra em 34,5 kV. A interligação

dos disjuntores, tendo como foco as sobretensões e as energias

entre os geradores e a subestação é feita pelos cabos de alumínio

dissipadas pelos para-raios.

isolados, diretamente enterrados no solo. A rede interna dos parques

• Considera-se: 80 ms e 100 ms como sendo os tempos médios para

eólicos é composta por cabos subterrâneos em 34,5 kV modelados

abertura tripolar de linhas 500 kV e 230 kV, respectivamente, após

por circuitos a parâmetros concentrados (PI), em função da pequena

a incidência da falta (primeira zona); e 20 ms o tempo médio para

extensão destes.

a transferência de disparo para o terminal oposto (transfer trip ou

TDD).

disponibilizou um modelo específico implementado em MODELS/

• Suportabilidade dos equipamentos 230 kV: conforme informações

TACS para uso com o programa ATP (Alternative Transients Program).

fornecidas pelo agente proprietário, Chesf, as sobretensões

Adicionalmente, faz-se uso de um modelo simplificado (fonte +

transitórias não devem exceder o valor referência de 1,400 pu (262,9

reatância subtransitória, xd”), visando quantificar as distinções e

kV) por um tempo superior a 10 ciclos, nos barramentos 230 kV das

ganhos no uso de um modelo detalhado a título de comparação.

As usinas do CEDB são compostas por 57 aerogeradores

O fabricante dos aerogeradores Alstom ECO86, 1,67 MW,

SEs Bom Jesus da Lapa, Irecê e Barreiras.

Resultados das simulações

• Sobretensões nos terminais em aberto das linhas de transmissão

Condições

500 kV: a não superação do valor referência de 2,080 pu (849,2 kV),

iniciais

–

ajustes em regime permanente

que corresponde ao valor de sobretensão de manobra utilizado para

Considerando a Interligação SE/NE em operação normal, o anel

o dimensionamento do isolamento das linhas, com um risco de falha

500/230 kV Sobradinho/Bom Jesus da Lapa II fechado, as condições de

de 0,1%.

regime permanente ajustadas no programa Anarede são reproduzidas

• Sobretensões nos terminais em aberto das linhas de transmissão

com o programa ATP.

230 kV: a não superação do valor referência de 2,000 pu (375,6 kV).

Abertura dupla manual Mesa e Ibicoara

• A energia dissipada, a corrente drenada pelos para-raios e as sobretensões temporárias durante manobras não podem ser

e simultânea em

Serra

superiores àquelas informadas pelo agente proprietário/fabricante.

• Para as sobretensões transitórias entre contatos dos disjuntores:

anel 500/230 kV Sobradinho/Bom Jesus da Lapa fechado, com geração

um valor máximo limite de 3,810 pu (1.555,4 kV), com 66 Hz (7,6 ms)

máxima nas usinas do CEDB, simula-se a abertura dupla, manual e

para disjuntores 500 kV das linhas da Interligação Sudeste/Nordeste

simultânea, das LTs 500 kV Bom Jesus da Lapa II – Ibicoara, em Ibicoara,

e nos disjuntores 230 kV dos links Bom Jesus da Lapa II – Bom Jesus

e Serra da Mesa II – Rio das Éguas, em Serra da Mesa II (Figura 1).

da Lapa não deve exceder o limite de 2,800 pu (525,8 kV).

• Como informado pela Chesf, as sobretensões entre contatos dos

proteções de sobretensão instantâneas (superação do limite de 1,300

disjuntores 230 kV, das SEs Bom Jesus da Lapa, Barreiras e Irecê, não

pu, simultaneamente nas três fases – lógica “AND”), desenergizando

Estando a interligação Sudeste/Nordeste em operação normal e o

Nas simulações verifica-se a possibilidade de atuação das

Energia eólica

as LTs 230 kV Bom Jesus da Lapa – Barreiras e Bom Jesus da Lapa – Brotas de Macaúbas, a partir da SE Bom Jesus da Lapa. Assim, simulam-se estas manobras como desdobramento da abertura dupla.

Mesmo se tratando de uma abertura intempestiva (manual), tem-se

a transferência de disparo (transfer trip), em aproximadamente 20 ms para os terminais remotos em Rio das Éguas e Bom Jesus da Lapa II, por um Esquema de Controle de Emergência (ECE) implantado. Este mesmo ECE atua após a abertura da LT Serra da Mesa II – Rio das Éguas,

100 0 -100 -200 -300

0.0

300 *10 3 200

Lapa II, evitando que este circuito em vazio contribua para elevação das

100

A simulação em pauta é realizada para duas representações

0.4

0.8

1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4: v:BMC23A models_referencias.pl4: m:PUP140 m:PUN140

desenergizando de forma intencional a LT Rio das Éguas – Bom Jesus da sobretensões transitórias decorrentes da rejeição de carga.

Modelo type-14 + reatância subtransitória

300 *10 3 200

Aerogeradores

representados por fonte type-14 mais a reatância subtransitória.

Apresentam-se nas Figuras 5 a 8 os resultados das simulações. Modelo type-14 + reatância subtransitória

300 *10 3 200

1.2

v:BMC23B

[s]

2.0

v:BMC23C

Figura 6 – Tensões no barramento 230 kV da SE Brotas de Macaúbas – Abertura dupla simultânea – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86. Modelo type-14 + reatância subtransitória

1800 [A] 1200

-1200 -1800

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

(file TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4; x-var t) c:IRECSA-IR_CSA c:IRECSC-IR_CSC

-200 0.0

0.4

0.8

1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4: v:BJS23A models_referencias.pl4: m:PUP140 m:PUN140

1.6

v:BJS23B

v:BJS23C

[s]

2.0

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

300 *10 3 200

[s]

2.0

[s]

2.0

c:IRECSB-IR_CSB

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

1800 [A] 1200 600 0 -600

100

-1200

-1800

-100

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

(file TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4; x-var t) c:IRECSA-IR_CSA c:IRECSC-IR_CSC

-200 0.0

0.4

0.8

1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4: v:BJS23A models_referencias.pl4: m:PUP140 m:PUN140

v:BJS23B

1.6

v:BJS23C

[s]

2.0

Modelo type-14 + reatância subtransitória

200 *10 3

c:IRECSB-IR_CSB

Figura 7 – Correntes de armadura do compensador síncrono (13,8 kV, -15/+30 Mvar) da SE Irecê – Abertura dupla simultânea – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86. Modelo type-14 + reatância subtransitória

5000 [A]

150

2500

100

Superação do limite de 1,300 pu nas 03 fases (lógica “AND”)

50 0.0

0.4

0.8

-2500 1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4: t:BJS231 models_referencias.pl4: m:PU_130 m:PU_120

t:BJS232

1.6

t:BJS233

[s]

2.0

-5000

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

(file TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4; x-var t) c:BJSCSA-BJ_CSA c:BJSCSC-BJ_CSC

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

200 *10 3

[s]

2.0

[s]

2.0

c:BJSCSB-BJ_CSB

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

5000 [A]

150

2500

100

Superação do limite de 1,300 pu nas 03 fases (lógica “AND”)

50 0

0.8

-100

0.4

-600

-300

0.0

600

100

-300

1.6

-200

1) Aerogeradores representados pelo modelo Alstom ECO86, 2)

2.0

-300

MODELS/TACS/ATP;

[s]

-100

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4: v:BMC23A models_referencias.pl4: m:PUP140 m:PUN140

1.6

v:BMC23C

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

distintas das CGEs Seabra, Macaúbas e Novo Horizonte, a saber: implementados

v:BMC23B

0.0

0.4

0.8

-2500

1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4: t:BJS231 models_referencias.pl4: m:PU_130 m:PU_120

t:BJS232

1.6

t:BJS233

[s]

Figura 5 – Tensões instantâneas e RMS no barramento 230 kV da SE Bom Jesus da Lapa – Abertura dupla simultânea – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86.

2.0

-5000

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

(file TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_SMD_ICA_duplamanual_protecao.pl4; x-var t) c:BJSCSA-BJ_CSA c:BJSCSC-BJ_CSC

c:BJSCSB-BJ_CSB

Figura 8 – Correntes de armadura do compensador síncrono (13,8 kV, -15/+30 Mvar) da SE Bom Jesus da Lapa – Abertura dupla simultânea – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Das simulações, observa-se que as sobretensões instantâneas

type-14 + reatância subtransitória). Apresenta-se nas Figuras 9 a 11

nos barramentos 230 kV são amortecidas de imediato e não se

os resultados das simulações.

verificam sobretensões sustentadas. Quanto aos distintos modelos

computacionais, as sobretensões transitórias observadas são similares,

nos barramentos 230 kV são amortecidas de imediato e não se

com pequenas diferenças, sobretudo nas amplitudes máximas. As

verificam sobretensões sustentadas. Quanto aos distintos modelos

maiores distinções se observam nas correntes de armadura do

computacionais utilizados na representação dos aerogeradores do

compensador síncrono (CS) da SE 230 kV Irecê (Figura 7).

CEDB, as sobretensões transitórias observadas são similares.

Das simulações, observa-se que as sobretensões instantâneas

As poucas diferenças nas sobretensões se observam após a rejeição

A bertura simples, sob falta, da LT 230 k V B om J esus da L apa – B rotas de M acaúbas

de carga, nas proximidades da SE 230 kV Brotas de Macaúbas, até que

Desta feita, aplica-se um curto-circuito, fase-terra (no caso, fase

armadura do compensador síncrono (CS) da SE 230 kV Irecê apresentam

A), nos terminais em Brotas de Macaúbas da LT 230 kV Bom Jesus

um novo ponto de operação seja estabelecido. As sobrecorrentes de poucas diferenças após a rejeição (Figura 11).

da Lapa – Brotas de Macaúbas, no exato instante do valor “zero”

Conclusão

de tensão (condição mais severa). Em seguida, simula-se a abertura da LT 230 kV Bom Jesus da Lapa – Brotas de Macaúbas, com a

permanência da falta por cerca de 100 ms, ocasionando a abertura

barramentos 500 kV e 230 kV são amortecidas de imediato e não

do disjuntor no terminal em Brotas de Macaúbas, com transferência

se verificam sobretensões sustentadas. De igual modo, as tensões

de disparo (transfer trip), em aproximadamente 20 ms, para o

entre contatos dos disjuntores 230 kV sempre se mostram bem

terminal oposto em Bom Jesus da Lapa.

abaixo do valor limite de 3,000 pu, adotado como referência no

Em todas as simulações, as sobretensões instantâneas nos

A simulação em pauta é realizada para duas representações

presente estudo. As energias absorvidas pelos para-raios 500 kV e

distintas do Complexo Eólico Desenvix Bahia, a saber: modelo

230 kV são irrelevantes, diante dos valores limites para absorção de

Alstom ECO86 (MODELS/TACS/ATP) e-modelo simplificado (fonte

energia.

Energia eólica

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Modelo type-14 + reatância subtransitória

300 *10 3 200

CEDB não impõe riscos à integridade dos equipamentos e instalações 230 kV. Quanto aos distintos modelos computacionais utilizados na

100 0

representação dos aerogeradores do CEDB, pode-se afirmar que:

-100 -200 -300

0.0

0.4

0.8

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_BJS_BMC_sobfalta.pl4: v:BMC23A models_referencias.pl4: m:PUP140 m:PUN140

1.2

v:BMC23B

v:BMC23C

1.6

[s]

2.0

- As sobretensões transitórias observadas são similares, com pequenas diferenças no comportamento destas após as manobras de rejeição.

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

300 *10 3 200

- As maiores distinções se observam na amplitude das correntes de

100

armadura dos compensadores síncronos (CS) da SE 230 kV Irecê e

Bom Jesus da Lapa.

-100

- Independentemente do modelo utilizado nos estudos, se

-200 -300

Com base nos resultados apresentados, a incorporação ao SIN do

0.0

0.4

0.8

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_BJS_BMC_sobfalta.pl4: v:BMC23A models_referencias.pl4: m:PUP140 m:PUN140

1.2

v:BMC23B

v:BMC23C

1.6

[s]

2.0

Figura 9 -Tensões no barramento 230 kV da SE Brotas de Macaúbas – Abertura da LT Bom Jesus da Lapa – Brotas de Macaúbas – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86. Modelo type-14 + reatância subtransitória

600 *10 3 400

simplificado ou detalhado, as conclusões do estudo não se alteram.

Apesar dos resultados, em função das particularidades do tipo

(aerogerador DFIG), do modelo computacional dos aerogeradores e dos estudos realizados (rejeição de carga), não é possível extrapolar tais conclusões para todo e qualquer estudo de transitórios eletromagnéticos com geração eólica presente. Para

200 0

tanto, estudos adicionais devem ser executados, considerando

-200

outros fenômenos transitórios, outras tecnologias de aerogeradores

-400

e outras topologias de rede. As similaridades aqui observadas com

-600

0.0

0.4

0.8

1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_BJS_BMC_sobfalta.pl4: v:BMC23A-BMBJ2A models_referencias.pl4: m:PUP300 m:PUN300

v:BMC23B-BMBJ2B

1.6

[s]

2.0

v:BMC23C-BMBJ2C

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

600 *103 400

os distintos modelos, caracterizam um caso específico e particular. Cabe destacar que o modelo detalhado, aqui utilizado, não

têm representados os dispositivos conversores por elementos de

200

circuitos (ponte conversora a IGBTs), mas fazem uso de fontes

equivalentes para reproduzir o comportamento dinâmico das

-200

tensões e correntes terminais dos aerogeradores. Tal representação

-400 -600

0.0

0.4

0.8

1.2

TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_BJS_BMC_sobfalta.pl4: v:BMC23A-BMBJ2A models_referencias.pl4: m:PUP300 m:PUN300

1.6

v:BMC23B-BMBJ2B

[s]

v:BMC23C-BMBJ2C

2.0

energização (linhas, transformadores e bancos de capacitores/ reatores), faltas e rejeição de carga, quando o foco é o impacto da

Figura 10 - Tensões entre contatos do disjuntor 230 kV em Brotas de Macaúbas – Abertura da LT Bom Jesus da Lapa – Brotas de Macaúbas – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86.

usina eólica para o sistema elétrico.

Modelo type-14 + reatância subtransitória

5000 [A]

é válida para estudos de transitórios eletromagnéticos de

De fato, no desenvolvimento e implementação do modelo em

ATP, adotou-se como premissa uma representação do aerogerador para estudos sistêmicos, visando considerar com maior exatidão a

2500

presença das usinas eólicas, de forma a quantificar os impactos para

a rede elétrica. Para uma análise do desempenho do aerogerador

-2500

quando conectado à rede, faz-se necessário representar em detalhes

-5000

todas as dinâmicas, controles e proteções deste equipamento. Para 0.0

0.4

0.8

1.2

(file TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_Type14_BJS_BMC_sobfalta.pl4; x-var t) c:IRECSA-IR_CSA

1.6

c:IRECSB-IR_CSB

Modelo ALSTOM ECO86 - CEDB com 57 aerogeradores

5000 [A]

[s]

2.0

c:IRECSC-IR_CSC

Em função destas considerações, estudos de penetração e

propagação de harmônicos (qualidade da energia elétrica) requerem

2500

modelos específicos que considerem a injeção de harmônicos devido

as não linearidades. Portanto, apesar de ser um modelo factível para

-2500 -5000

tanto, a modelagem deve seguir outras premissas.

estudos de transitórios eletromagnéticos, tal representação não se 0.0

0.4

0.8

1.2

(file TEM_CGEs_Desenvix_Caso_R4_1x15_BJS_57ECO86_BJS_BMC_sobfalta.pl4; x-var t) c:IRECSA-IR_CSA c:IRECSC-IR_CSC

1.6

c:IRECSB-IR_CSB

[s]

2.0

Figura 11 - Correntes de armadura do CS (13,8 kV, -15/+30 Mvar) da SE Irecê – Abertura da LT Bom Jesus da Lapa – Brotas de Macaúbas, em Brotas de Macaúbas, com transfer trip para Irecê – Modelo simplificado versus modelo Alstom ECO86.

aplica para estudos de qualidade da energia elétrica (QEE), uma vez que ao não representar os elementos não lineares, tal modelo não reproduz com exatidão a injeção de harmônicos, tanto para a tensão quanto para a corrente.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Referências - Leuven EMTP Center, ATP – Alternative Transient Program – Rule Book, Herverlee, Belgium, July 1987. - WANG, L.; SINGH, C.; KUSIAK, A. Wind Power Systems

–

Applications

Computational

Intelligence, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010. - WU, B.; LANG, Y.; ZARGARI, N.; KOURO, S. Power Conversion and Control of Wind Energy Systems. IEEE Press series on power engineering, John Wiley & Sons, 2011. - Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS, Submódulo 23.3 dos Procedimentos de Rede – Diretrizes e Critérios para Estudos Elétricos, Revisão 1.1, datada de 16/09/2010. - Centro de Pesquisas de Energia Elétrica – CEPEL, ANAFAS – Programa de Análise de Faltas Simultâneas, Versão 6.1. Rio de Janeiro, Brasil, dezembro de 2009. - Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS, Revisão dos Ajustes das Proteções de Sobretensão na Área Sudoeste do Sistema Nordeste, RE 3/021/2006, Recife, PE, 2006. - IEEE Working Group 15.08.09, Modeling and Analysis of System Transients Using Digital Programs, Piscataway: IEEE PES Special Publication, 1998. - Cigré working group 33.02, Guidelines for Representation of Network Elements when Calculating Transients. Technical Brochure CE/SC GT/WG 02, 1990. - Centro de Pesquisas de Energia Elétrica – Cepel, Anarede – Programa de Análise de Redes, V09.07.02. Rio de Janeiro, Brasil, abril de 2011. *Alécio Barreto Fernandes e Antonio Samuel Neto são engenheiros do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Kadu Lemes e Guilherme Martins são engenheiros da Engevix Engenharia S/A. Este trabalho foi originalmente apresentado durante a décima Conferência Brasileira de Qualidade de Energia Elétrica, que aconteceu de 25 a 28 de julho de 2013 na cidade de Araxá (MG).

Pesquisa

Fontes alternativas de energia

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Energia eólica puxa otimismo das renováveis Ernst & Young classifica o Brasil como nono país mais atraente para investimentos em energia renovável. Diante deste cenário, fabricantes e distribuidores deste setor esperam crescimento médio de 21% neste ano.

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

No final de agosto deste ano, o setor eólico comemorou a chegada a 5 GW

sólidos urbanos que cadastraram oito empreendimentos, somando 151 MW.

de capacidade instalada na matriz elétrica nacional. Este número pode parecer

irrisório frente aos cerca de 90 GW de potência hidráulica brasileiro atual, mas é

já que será o primeiro realizado pelo governo federal em que a fonte não precisa

extremamente relevante quando comparado à posição que a energia oriunda dos

com outras mais baratas para vender a energia. Dessa maneira, os envolvidos no

ventos ocupava no cenário elétrico do país há poucos anos.

mercado de energia eólica esperam finalmente gerar demanda para conseguirem

futuramente tornar a fonte mais competitiva e seguir os passos da energia eólica.

Em 2009, somente há cinco anos, o Brasil possuía apenas 600 MW de

Este certame traz uma esperança para os agentes do segmento de energia solar,

capacidade instalada de energia eólica. E, na ocasião, já havia sido realizado o

Na pesquisa a seguir, realizada pela revista O Setor Elétrico com empresas

Programa de Incentivo a Fontes Alternativas de Energia (Proinfa), um dos grandes

da área de fontes alternativas de energia, fique sabendo mais dados a respeito

propulsores de fontes alternativas do país. De lá para cá, muita coisa mudou e a

deste mercado, tais como os principais produtos comercializados na energia solar

participação da fonte cresceu. No final de 2012, eram 2, 5 GW instalados e em

fotovoltaica e energia eólica, a percepção das empresas sobre o tamanho total de

2013, 3,5 GW. Na atualidade, já são 5,1 GW, representando 4% da matriz elétrica

cada mercado, o faturamento bruto anual das empresas em 2013 e a previsão de

nacional e há a promessa, de acordo com a Associação Brasileira de Energia

crescimento para este ano.

Eólica (Abeeólica), que a energia alcance 7.2 GW instalados até o final deste ano.

Uma das principais razões para o crescimento da participação da fonte

Números do mercado de equipamentos para fontes renováveis

eólica na matriz elétrica nacional foram os leilões de energia com ênfase em empreendimentos eólicos realizados pelo Governo Federal a partir de 2009. A

entrada de empresas de aerogeradores no país, com preços menores do que os

sendo o principal segmento de atuação deste mercado. Seguido pelo setor

praticados na Europa, fez com que o preço do megawatt-hora da energia eólica

comercial (63%) e pelo setor público (41%).

tornasse mais atraentes nos certames. O resultado: desde o primeiro certame realizado em 2009 foram contratados 12,2 GW no total, o que corresponde a 2,3

Apontado por 88% das empresas entrevistadas, o setor industrial continua

Principais segmentos de atuação

GW de contratação em média por ano.

Estes investimentos geraram reconhecimento no exterior. O Brasil já é o nono Industrial

país mais atraente para investimentos em energia renovável, segundo o Renewable

88%

Energy Country Attractiveness Index de outubro, ranking da Ernst & Young (EY) que analisa o mercado de fontes limpas em 40 países. No último levantamento

63%

trimestral feito pela EY, o país havia alcançado pela primeira vez o Top 10.

O que pode melhorar ainda mais a posição do país neste ranking é o Leilão

de Reserva, que até o fechamento desta edição estava marcado para acontecer no dia 31 de outubro. Neste certame deverão participar apenas empreendimentos de fontes renováveis. A energia solar fotovoltaica cadastrou 400 projetos no total de 10.790 megawatts (MW); e a energia eólica cadastrou 626 projetos, no total de 15.356 MW. O leilão terá ainda a participação de térmicas a biogás e resíduos

41% 38%

Público Residencial

Comercial

Pesquisa

Fontes alternativas de energia

Se na pesquisa feita no ano passado a venda direta ao cliente final apontada por 88% dos entrevistados

como o principal canal de vendas, no levantamento deste ano, o índice foi ainda maior: 94% das empresas pesquisadas disseram vender por esta via. Principais canais de vendas

94% 44% 41% 19% 13%

Venda direta ao cliente final

Distribuidores / atacadistas Revendas / varejistas

Outros

Telemarketing

O número de empresas que afirmou contar com certificação ISO também diminuiu em relação a 2013. Se

no ano passado, 68% dos entrevistados disseram ter a ISO 9001 (gestão de processos) e 24% a ISO 14001 (gestão ambiental). Neste ano, as porcentagens caíram para 47% e 22%, respectivamente. Certificações ISO

14001 (ambiental)

22%

9001 (qualidade)

47%

O mercado nacional continua sendo o principal destino dos produtos de energias renováveis. Tal

como no ano passado, 93% as empresas pesquisadas disseram comercializar seus equipamentos no mercado interno. Balança comercial

Exportação Mercado nacional

97%

Pesquisa

Fontes alternativas de energia

Os painéis continuam sendo os produtos mais comercializados, tanto no

que diz respeito ao mercado de energia eólica, quanto ao mercado de energia

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Principais produtos comercializados para energia fotovoltaica

fotovoltaica. Confira os gráficos: Principais produtos comercializados para energia eólica

Painéis elétricos

63% Painéis

50%

38% 19% 16% 13% 6% 6%

47%

Medidores, registradores

Sistemas de controle da turbina (aerogeradores)

Turbinas eólicas (aerogeradores) completas

Torres de sustentação de turbinas eólicas

Inversores (conversores) de corrente Medidores, registradores Paineis (módulos) fotovoltaicos

47% 31% 28%

Cabos elétricos

Reguladores (controladores) de carga de bateria Baterias (acumuladores) Cabos elétricos

28%

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Com relação à percepção das empresas entrevistadas sobre o faturamento

total anual de nichos de mercados específicos, a maioria acredita que o mercado de módulos fotovoltaicos fature entre R$ 100 milhões e R$ 200 milhões. Já a maior parte das empresas acredita que o mercado de painéis

Painéis (Eólica)

12%

18%

Acima de R$ 500 milhões

Até R$ 10 milhões 17%

eólicos fature de R$ 200 milhões a R$ 500 milhões.

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

23%

Percepção total sobre o tamanho de cada mercado

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

18%

Painéis elétricos (Fotovoltaico)

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

14%

Acima de R$ 500 milhões

23%

Até R$ 10 milhões

14%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

Inversores (conversores) de corrente (Fototvoltaico)

10%

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões 14%

10%

Acima de R$ 500 milhões

Até R$ 10 milhões 14%

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões 9%

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

18%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões 13%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões 9%

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

14%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões 14%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

24%

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

Pesquisa

Fontes alternativas de energia

Paineis (módulos) fotovoltaicos

15%

Até R$ 10 milhões

Acima de R$ 500 milhões

15%

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

15%

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

15%

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões 5%

30%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões Medidores, registradores (Fotovoltaico)

15% 20%

Acima de R$ 500 milhões

10%

Até R$ 10 milhões

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões 15%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

30%

10%

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões Medidores, registradores (Eólica)

Até R$ 10 milhões

Acima de R$ 500 milhões 20%

27%

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

13%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

20%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

O ano de 2013 foi bem melhor do que o esperado para as empresas deste segmento. Na pesquisa

deste ano elas informaram ter crescido, em média, 20% em relação a 2012, número bem superior aos 9% projetado no levantamento feito no ano anterior. Até por isso, esperam crescer mais 21% em 2014. Previsões de crescimento

Crescimento do mercado para 2014

21%

Crescimento para 2014

22% 20%

Crescimento das empresas em 2013 com relação a 2012

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Em relação ao faturamento bruto anual das empresas em 2013, 58% das empresas pesquisadas

disseram faturar até R$ 3 milhões. Somente 4% afirmaram faturar acima de R$ 20 milhões. Faturamento bruto anual das empresas em 2013

Acima de R$ 20 milhões 8%

De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões

58%

Até R$ 3 milhões 19%

De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões

11%

De R$ 3 milhões a R$ 5 milhões

Projetos de infraestrutura (27%), incentivos por força de legislação ou normalização (20%)

e programas de incentivo de governo (18%) são os fatores apontados como os de maior influência para o crescimento do mercado de renováveis em 2014. Fatores que influenciam o crescimento do mercado de renováveis no Brasil

Setor da construção civil desaquecido

Bom momento econômico do país

Setor da construção civil aquecido 5% Desaceleração da economia brasileira

27%

Projetos de infraestrutura

Crise internacional

14%

Desaceleração da economia brasileira

20%

Incentivos por força de legislação ou normalização 18%

Programas de incentivo da governo

Fontes alternativas de energia

(38) 3561-4522

www.albernazenergy.com.br

João Pinheiro

ALTERIMA

(33) 3331-1409

www.alterima.com.br

Manhuaçu

BA ELETRICA

(92) 2125-8000

www.baeletrica.com.br

Manaus

BCM AUTOMAÇÃO

(51) 3374-3899

www.bcmautomacao.com.br

Porto Alegre

BRAIN SET

(11) 2094-6999

www.brainset.com.br

São Paulo

BRASILED

(41) 3014-5114

www.brasiled.com.br

Curitiba

BRS ENERGIA

(62) 4053-9900

www.brsenergia.com.br

Goiânia

CANOAS EÓLICA

(16) 3406-6818

www.canoaseolica.com.br

Franca

DYA SOLAR

(31) 3519-2804

www.dyasolar.com.br

Campinas

EFFICIENZA

(41) 3292-5603

www.efficienza.eng.br

Campo Largo

FINDER

(11) 4223-1550

www.findernet.com

Sao Caetano do Sul

FOTOVOLTEC

(43) 3037-3523

www.fotovoltec.com.br

Londrina

FRONIUS

(11) 3563-3800

www.fronius.com.br

Diadema

GERALUX SOLAR

(41) 3153-7800

www.grupogeralux.com.br

Curitiba

GLOBAL BATERIAS

(51) 3355-2300

www.globalbat.com.br

Porto Alegre

GRAMEYER

(47) 3374-6300

www.grameyer.com.br

Schroeder

GREEN LUCE

(11) 2161-9919

www.greenluce.com.br

São Paulo

IGUAÇUMEC

(43) 3401-1000

www.iguacumec.com.br

Cornélio Procópio

INNTAG

(19) 3468-3750

www.inntag.com.br

Americana

KRON

(11) 5525-2000

www.kron.com.br

São Pauo

MAGNANI

(54) 4009-5255

www.magnani.com.br

Caxias do Sul

MEGATECH

(19) 99283-0439 www.megtc.com.br

Americana

MTM

(11) 4125-3933

www.mtm.ind.br

São Bernardo do Campo

PENTAIR TAUNUS

(11) 5184-2100

www.pentair.com.br

Boituva

PLP

(11) 4448-8000

www.plp.com.br

Cajamar

PROVOLT

(47) 3036-9666

www.provolt.com.br

Blumenau

ROMAGNOLE

(44) 3233-8500

www.romagnole.com.br

Mandaguari

SCHNEIDER ELECTRIC

0800 728 9110

www.schneider-electric.com

São Paulo

UNITRON

(11) 3931-4744

www.unitron.com.br

São Paulo

WEG

(47) 3276-4000

www.weg.net

Jaraguá do Sul

X X

X X X

X X

Oferece manutenção dos produtos para os clientes

ALBERNAZ ENERGY

Oferece instalação dos produtos para os clientes

Oferece projeto para os clientes

Importa produtos acabados

Exporta produtos acabados

Possui programas na área de responsabilidade social

Santa Bárbara D´Oeste

Possui certificado ISO 14.000

www.afap.com.br

Possui certificado ISO 9001

(19) 3464-5650

Possui serviço de atendiemnto ao cliente por telefone e/ou internet

AFAP

Outros

Estado

Guarulhos

Telemarketing

Cidade

www.abb.com

Venda direta ao cliente final

Site

(11) 2464-7855

Revendas/Varejistas

Telefone

ABB

Público

EMPRESA

Industrial

Distribuidores/Atacadistas

Principal canal de vendas

Fabricante

Residencial

Principal segmento de atuação

Empresa

Distribuidora

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Oferece treinamento técnico para os clientes

Comercial

Pesquisa

X X

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

AFAP

(19) 3464-5650

www.afap.com.br

Santa Bárbara D´Oeste

ALBERNAZ ENERGY

(38) 3561-4522

www.albernazenergy.com.br

João Pinheiro

ALTERIMA

(33) 3331-1409

www.alterima.com.br

Manhuaçu

BA ELETRICA

(92) 2125-8000

www.baeletrica.com.br

Manaus

BCM AUTOMAÇÃO

(51) 3374-3899

www.bcmautomacao.com.br

Porto Alegre

BRAIN SET

(11) 2094-6999

www.brainset.com.br

São Paulo

BRASILED

(41) 3014-5114

www.brasiled.com.br

Curitiba

BRS ENERGIA

(62) 4053-9900

www.brsenergia.com.br

Goiânia

CANOAS EÓLICA

(16) 3406-6818

www.canoaseolica.com.br

Franca

DYA SOLAR

(31) 3519-2804

www.dyasolar.com.br

Campinas

EFFICIENZA

(41) 3292-5603

www.efficienza.eng.br

Campo Largo

FINDER

(11) 4223-1550

www.findernet.com

Sao Caetano do Sul

FOTOVOLTEC

(43) 3037-3523

www.fotovoltec.com.br

Londrina

FRONIUS

(11) 3563-3800

www.fronius.com.br

Diadema

GERALUX SOLAR

(41) 3153-7800

www.grupogeralux.com.br

Curitiba

GLOBAL BATERIAS

(51) 3355-2300

www.globalbat.com.br

Porto Alegre

GRAMEYER

(47) 3374-6300

www.grameyer.com.br

Schroeder

GREEN LUCE

(11) 2161-9919

www.greenluce.com.br

São Paulo

IGUAÇUMEC

(43) 3401-1000

www.iguacumec.com.br

Cornélio Procópio

INNTAG

(19) 3468-3750

www.inntag.com.br

Americana

KRON

(11) 5525-2000

www.kron.com.br

São Pauo

MAGNANI

(54) 4009-5255

www.magnani.com.br

Caxias do Sul

MEGATECH

(19) 99283-0439 www.megtc.com.br

Americana

MTM

(11) 4125-3933

www.mtm.ind.br

São Bernardo do Campo

PENTAIR TAUNUS

(11) 5184-2100

www.pentair.com.br

Boituva

PLP

(11) 4448-8000

www.plp.com.br

Cajamar

PROVOLT

(47) 3036-9666

www.provolt.com.br

Blumenau

ROMAGNOLE

(44) 3233-8500

www.romagnole.com.br

Mandaguari

SCHNEIDER ELECTRIC

0800 728 9110

www.schneider-electric.com

São Paulo

UNITRON

(11) 3931-4744

www.unitron.com.br

São Paulo

WEG

(47) 3276-4000

www.weg.net

Jaraguá do Sul

X X

Sistemas de Energia a partir de Biomassa

Estado

Guarulhos

Sistemas de Energia Mareomotriz

Cidade

www.abb.com

Sistemas de Energia Geotérmica

Site

(11) 2464-7855

Outros

Telefone

ABB

Medidores, registradores

EMPRESA

Torres de sustentação de turbinas eólicas

Painéis

Medidores, registradores

Cabos elétricos

Inversor (conversor) de corrente

Sistema de controle da turbina (aerogerador)

Painéis elétricos

Turbina eólica (aerogerador) completo

Bateria (acumulador)

Outros

Regulador (controlador) de carga de bateria

Cabos elétricos

Painel (módulos) fotovoltaico

Principais produtos comercializados pela empresa

X X

X X X

X X

X X X

X X

X X X

Pesquisa

Distribuição e revenda de materiais elétricos

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Distribuidores e revendedores de materiais elétricos Confira, a seguir, as informações institucionais corretas (diferentemente do que foi publicado na edição anterior, de setembro de 2014) de parte das empresas do Estado de São Paulo que comercializam materiais elétricos.

SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP

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Outros

Consumidor final

Empresas públicas

Empresas de manutenção

Empresas de engenharia

Guarulhos Santo André São Paulo Santos São Paulo Campinas São Paulo Sorocaba São Paulo São Paulo Sorocaba São Bernardo do Campo São Paulo São Paulo Indaiatuba Itú Monte Mor Salto Osasco São Paulo Barueri Jundiaí São Paulo Jundiaí São Paulo São Paulo Campinas São Paulo Guarulhos Leme Pindamonhangaba Barueri

Instaladoras

Cidade

www.acabine.com.br www.allwattsonline.com.br www.alphamarktec.com.br www.andra.com.br www.andra.com.br www.aplicengenharia.com.br www.aplicengenharia.com.br www.aplicengenharia.com.br www.apscomponentes.com.br www.atseletrica.com.br www.atseletrica.com.br www.berteleletrica.com.br www.brasiliamaqfer.com.br www.capricornioeletrica.com.br www.carotti.com.br www.carotti.com.br www.carotti.com.br www.carotti.com.br www.casadosfusiveis.com.br www.casaferreira.com.br www.ceavil.com.br www.cetti.com.br www.comercialgoncalves.com.br www.comesp.com.br www.comesp.com.br www.connectwell.com.br www.cppautomacao.com.br www.crossfoxeletrica.com.br www.dlight.com.br www.darozeletricidade.com.br www.dbtec.com.br www.dimensional.com.br

Construtoras

Site

(11)2842-5252 (11)4455-3399 (11)2782-3200 (13)3040-7000 (11)3855-7000 (19)3241-0051 (19)3241-0051 (19)3241-0051 (11)5645-0800 (11)2645-4196 (15)3329-8615 (11)2198-0800 (11)2797-8500 (11)3716-1470 (19)3875-8282 (19)3875-8282 (19)3875-8282 (19)3875-8282 (11)3599-3031 (11)3324-3099 (11)4199-4400 (11)4527-4500 (11)3229-4044 (11)3379-5500 (11)2137-7500 (11)5844-2010 (19)3278-0755 (11)2902-1070 (11)2937-4650 (19)3573-6900 (12)3642-9006 (19)2106-9400

Indústria em geral

Telefone

A CABINE ALLWATTS ALPHA MARKTEC ANDRA ANDRA APLIC ENGENHARIA APLIC ENGENHARIA APLIC ENGENHARIA APS ATS ELÉTRICA ATS ELÉTRICA BERTEL BRASILIA CAPRICÓRNIO ELÉTRICA CAROTTI CAROTTI CAROTTI CAROTTI CASA DOS FUSIVEIS CASA FERREIRA CEAVIL CETTI COMERCIAL GONÇALVES COMESP COMESP CONNECTWELL CPP CROSSFOX D´LIGHT DA ROZ DBTEC DIMENSIONAL

Principais clientes Ferramentas Equipamentos de proteção individual e coletiva Importações diretas de produtos Corpo técnico especializado para suporte ao cliente Treinamento técnico para os clientes Projetos de instalações elétricas, iluminação, sistemas de automação, etc Serviços de instalação ou manutenção de instalações elétricas, iluminação, sistemas de automação, etc Concessionárias de energia elétrica

Empresa

Automação industrial

SP Interior

Automação comercial

Quadros & Painéis Iluminação – Lâmpadas, Luminárias, Reatores Material elétrico de Média Tensão (1 a 36 kV) Material elétrico de Alta Tensão (> 36 kV) Automação residencial

São Paulo

Material elétrico de Baixa Tensão

Principais produtos que comercializa

x x x x x x x

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

www.elefio.com.br www.eletricacopeli.com.br www.eletricadw.com.br www.eletricapj.com.br www.eletroluminar.com.br www.eletroluminar.com.br www.eletrostarcomercial.com.br www.embramataltatensao.com.br www.emd.com.br www.enercom.com.br www.etil.com.br www.eurocabos.com.br www.everestnet.com.br www.everestnet.com.br

Bauru Jundiaí Limeira São Paulo Campinas São Paulo São Paulo São Paulo Osasco São Paulo São Paulo São Paulo Vargem Grande Paulista São Paulo São Paulo São Paulo São Paulo São Paulo Diadema Campinas São Paulo

SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP

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Outros

Consumidor final

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Empresas públicas

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Empresas de manutenção

Empresas de engenharia

Cidade

Instaladoras

www.dimensional.com.br www.dimensional.com.br www.dimensional.com.br www.dimensional.com.br www.dimensional.com.br www.dimexbr.com

Construtoras

Site

(19)2106-9400 (11)4815-4004 (19)3446-7400 (11)3835-6996 (19)3322-0000 (11)5018-1030 (11)4508-0090 (11)2888-5000 (11)3538-0450 (11)3393-2500 (11)3649-9800 (11)2106-3633 (11)4159-9900 (11)5642-1919 (11)2098-0371 (11)3832-7575 (11)2919-0911 (11)3616-6666 (11)4092-9292 (19)3772-4500 (11)2902-4700

Indústria em geral

Telefone

DIMENSIONAL DIMENSIONAL DIMENSIONAL DIMENSIONAL DIMENSIONAL DIMEX DIWALI ELEFIO ELÉTRICA COPELI ELETRICA DW ELETRICA PJ ELETRO LUMINAR ELETRO LUMINAR ELETROSTAR EMBRAMAT EMD DO BRASIL ENERCOM ETIL EUROCABOS EVEREST EVEREST

Empresa

Automação industrial

SP Interior

Automação comercial

Quadros & Painéis Iluminação – Lâmpadas, Luminárias, Reatores Material elétrico de Média Tensão (1 a 36 kV) Material elétrico de Alta Tensão (> 36 kV) Automação residencial

São Paulo

Material elétrico de Baixa Tensão

Principais produtos que comercializa

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Distribuição e revenda de materiais elétricos

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP

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Outros

Consumidor final

Empresas públicas

São Paulo Itú São Jose do Rio Preto São Paulo Campinas São Paulo Guarulhos Santos Diadema São Paulo Indaiatuba Barueri São Paulo São Paulo Jaboticabal São Paulo Cravinhos Fernandópolis São José do Rio Preto Votuporanga São Paulo São Caetano do Sul Sorocaba São José dos Campos Campinas São Paulo Terra Preta - Mairipora São Paulo Santo André Guarulhos Porto Ferreira

Empresas de manutenção

Cidade

www.fecva.com.br www.fg.com.br www.fg.com.br www.fg.com.br www.ficael.com www.ficael.com www.fortlight.com.br www.galassosantos.com.br www.globoex.net.br www.histeccomercial.com.br www.industrialbr.com.br www.i9lux.com www.i9lux.com www.instrutemp.com.br www.intereng.com.br www.itapeti.com.br www.itapuaeletro.com.br www.klarimar.com.br www.klarimar.com.br www.klarimar.com.br www.kotek.com.br www.ladder.com.br www.ladder.com.br www.ladder.com.br www.ledluz.com.br www.litecdobrasil.com.br www.lugo.com.br www.mastercabos.com.br www.maxel.com.br www.mediatensao.com.br www.mutter.com.br

Construtoras

Site

(11)2915-7744 (11)4813-8744 (17)2139-5700 (11)2131-7500 (19)3273-5869 (11)3201-2000 (11)2087-6000 (13)3326-2568 (11)4072-5252 (11)3018-0500 (19)3834-5792 (11)4163-1296 (11)4163-1296 (11)3488-0200 (16)3209-1700 (11)2652-2099 (16)3951-2195 (17)3421-7667 (17)3421-7667 (17)3421-7667 (11)3017-8797 (11)4224-0350 (15)3224-2410 (12)3935-3000 (19)2514-6989 (11)3393-7225 (11)4486-8400 (11)2341-3686 (11)4972-9000 (11)2384-0155 (19)3589-1220

Indústria em geral

Telefone

FECVA FERRAMENTAS GERAIS FERRAMENTAS GERAIS FERRAMENTAS GERAIS FICAEL FICAEL FORTLIGHT GALASSO GLOBOEX HISTEC INDUSTRIAL BR INOVELUX INOVELUX INSTRUTEMP INTERENG ITAPETI ITAPUÃ KLARIMAR KLARIMAR KLARIMAR KOTEK LADDER LADDER LADDER LED LUZ LITEC LUGO MASTERCABOS MAXEL MÉDIA TENSÃO MUTTER

Empresa

Automação industrial

SP Interior

Automação comercial

Quadros & Painéis Iluminação – Lâmpadas, Luminárias, Reatores Material elétrico de Média Tensão (1 a 36 kV) Material elétrico de Alta Tensão (> 36 kV) Automação residencial

São Paulo

Material elétrico de Baixa Tensão

Principais produtos que comercializa

Empresas de engenharia

Instaladoras

Pesquisa

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O Setor Elétrico / Outubro de 2014

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Outros

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Consumidor final

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Empresas públicas

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Empresas de manutenção

Empresas de engenharia

São Paulo Campinas Santo André São Paulo Mogi-Guaçu Ribeirão Preto São Paulo São Paulo São Paulo Limeira Piracicaba São Paulo Sorocaba São Paulo São Paulo Limeira Campinas São Paulo Osasco São Paulo São Paulo São Paulo São Paulo São Paulo São Paulo Birigui São Paulo São Paulo São Paulo Sumaré São Paulo

Instaladoras

Cidade

www.neblina.com.br www.nortel.com.br www.nortel.com.br www.nortel.com.br www.nortel.com.br www.nortel.com.br www.omicronservice.com.br www.pandaeletrica.com.br www.paraklin.com.br www.peu.com.br www.peu.com.br www.portaleletrica.com.br www.proautomacao.com.br www.proluz.com.br www.provitel.com.br www.provolt.com.br www.rile.com.br www.santil.com.br www.santil.com.br www.santil.com.br www.siro.com.br www.sob-brasil.com www.sonepar.com.br www.suldistribuidora.com.br www.supereletrica.com.br www.tecaut.com.br www.tecnolamp.com.br www.telbra.com.br www.sensorestenet.com.br www.tormel.com.br www.wgr.com.br

Construtoras

Site

(11)3619-1600 (19)2102-7700 (11)4428-7300 (11)3728-3000 (19)2115-7700 (16)2101-7700 (11)5061-8566 (11)5525-3320 (11)3948-0042 (19)3404-3660 (19)3437-3030 (11)2067-4700 (15)3031-7400 (11)3221-2599 (11)2239-1484 (19)3713-9115 (19)3252-3811 (11)3998-3000 (11)3695-9000 (11)3616-5000 (11)3879-6100 (11)5090-0030 (11)2165-8243 (11)5641-7288 (11)3931-0522 (18)3643-1200 (11)3217-2900 (11)2946-4646 (11)2098-4500 (19)3803-1800 (11)2155-5500

Indústria em geral

Telefone

NEBLINA NORTEL NORTEL NORTEL NORTEL NORTEL OMICRON SERVICE PANDA PARAKLIN PEU ELETRICIDADE PEU ELETRICIDADE PORTAL PROAUTO PROLUZ PROVITEL PROVOLT RILE SANTIL SANTIL SANTIL SIRO SOB SCHURTER SONEPAR SUL DISTRIBUIDORA SUPERELETRICA TECAUT TECNOLAMP TELBRA EX TENET TORMEL WGR IGNITRON

Empresa

Automação industrial

SP Interior

Automação comercial

Quadros & Painéis Iluminação – Lâmpadas, Luminárias, Reatores Material elétrico de Média Tensão (1 a 36 kV) Material elétrico de Alta Tensão (> 36 kV) Automação residencial

São Paulo

Material elétrico de Baixa Tensão

Principais produtos que comercializa

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Aula prática

100

Automação

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Modernizações de sistemas de automação de usinas hidrelétricas Decisões sobre modernizações de sistemas de automação de unidades geradoras hidráulicas. Por que e quando modernizar? Por Marcos Fonseca Mendes*

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

101

A geração de energia elétrica é importante para todos os ramos de

atividades econômicas e tem demanda crescente. Isso implica constantes melhorias dos sistemas secundários, entre eles, os sistemas de automação, os quais evoluíram muito nos últimos anos e agregaram benefícios consideráveis. Em várias usinas hidrelétricas esses sistemas estão obsoletos e apresentam outros problemas, portanto, carecem de atualizações tecnológicas ou “modernizações”. Várias empresas já perceberam que os benefícios são relevantes e que essas atividades são economicamente justificáveis.

Os sistemas de automação elétrica são aqui classificados na linha do

tempo como: “convencionais”, “numéricos” e “modernos”. Os convencionais são eletromecânicos e os numéricos e modernos (IEC 61850) são digitais.

Considerando que muitas usinas hidrelétricas no Brasil estão em operação há

mais de 30 anos, uma vez que foram construídas para durar, a maioria dos sistemas secundários delas é convencional e, portanto, as modernizações são fundamentais por resolverem problemas crônicos e proporcionarem outros benefícios.

Várias empresas do setor elétrico estão realizando modernizações.

Entretanto, instalações existentes não podem ser modernizadas sem razões específicas. Para realizar essa atividade são imprescindíveis fortes justificativas, haja vista os recursos financeiros necessários e demais impactos na geração de energia, ou seja, a interrupção do fornecimento.Assim, os maiores desafios para essas empresas são identificar os motivos para realizar modernizações e o momento para colocá-las em prática. Essa avaliação requer estudos técnicos e econômicos.

Para tomar a decisão pela modernização é necessário ter critérios

bem definidos. Esses critérios são levantados e analisados neste trabalho, considerando os aspectos técnicos dos pontos de vista de engenharia,operação e manutenção, com foco no estado da arte. Não há aprofundamento em questões gerenciais, administrativas e econômicas.Apesar disso, é sabido que a redução dos custos de operação e manutenção justifica os investimentos em automação e, portanto, essas questões são abordadas. Note que as grandes questões a serem respondidas são:“por que” e “quando” modernizar?

A razão e o momento para modernizar os sistemas de automação

podem ser identificados usando indicadores quantitativos adequados. Existem fatores que podem determinar a necessidade das modernizações desses sistemas por caracterizarem o fim da vida útil, ou seja, são problemas. Outros fatores podem revelar situações favoráveis às modernizações, que podem ser encarados como oportunidades. Portanto, esses fatores juntos compõem os indicadores que respondem às questões acima. Neste trabalho, um conjunto de fatores foi identificado e quantificado, utilizando dados bibliográficos e dados de pesquisas de campo.

A forma de análise adotada para o processo decisório, neste trabalho,

é do tipo multicritério. São realizados julgamentos particulares, atribuindo uma nota para cada critério. Como já citado, a investigação utilizou fontes primárias e secundárias para levantamento e análise de dados qualitativos e quantitativos.

Existem vários fatores para se decidir por modernizar, mas a decisão

raramente depende de um único tópico. Assim, uma avaliação mais profunda do sistema de automação requer análises técnicas amplas. Devem-se verificar os estados dos recursos (dispositivos e software, quando utilizado) e também

Aula prática

Automação

102

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

compará-los com a última tecnologia disponível

decisivo para a modernização. Entretanto, decidir

no mercado. Portanto, uma avaliação desse tipo

pela atualização baseando-se apenas na idade do

sistemas de acordo com os problemas que eles

requer muitos estudos e pode ser demorada

sistema não é adequado. Se for assim, dispositivos

apresentem ou de acordo com as oportunidades

justificativas

idênticos com o mesmo tempo de serviço

para modernizar que eles ofereçam. Os pontos

apresentadas anteriormente, mais cedo ou mais

deveriam ser substituídos ao mesmo tempo. A

dos tópicos apresentados a seguir são somados

tarde isso será inevitável. As avaliações podem

idade dos dispositivos não é o único critério para

para indicar a necessidade de modernização.

ser facilitadas por guias de referência, conforme o

determinar se eles estão no fim da vida útil.

A soma maior ou igual a dez pontos determina

proposto aqui, para garantir homogeneidade das

A análise dos elementos de decisão é

que há necessidade e/ou oportunidade para

análises e considerações similares.

complexa. Entretanto, algumas características e

a modernização. Considerando os problemas,

comportamentos do sistema podem dar sinais

quanto maior for a pontuação total, mais

de que a modernização deva ser realizada. As

inevitável é a modernização. De modo semelhante,

subseções a seguir apresentam fatores a serem

considerando as oportunidades, quanto maior for

O processo decisório, neste trabalho, é do

considerados. Para melhor organização eles foram

a pontuação total, mais propícia é a situação para

tipo multicritério, com abordagem similar à teoria

divididos em três categorias: riscos, manutenção

modernizar.

Analytic Hierarchy Process (AHP) desenvolvida

e operação. Acredita-se que essas três dimensões

por Thomas L. Saaty na década de 1970. Essa

amplas são suficientes para a decisão.

mesma usina/empresa, a pontuação total também

teoria é muito utilizada atualmente em diversas

Para fazer comparações, uma escala numérica

serve para determinar a ordem de modernização

áreas e tem atributos que se encaixam na tomada

é necessária para indicar quanto mais importante

dos sistemas: quanto maior for a pontuação mais

de decisão deste trabalho.

ou dominante é um elemento sobre os outros,

urgente é a modernização. Note que, mesmo

cara. Entretanto, conforme

Tomada de decisão

Usando essa tabela são atribuídos pontos aos

No caso de análise de sistemas diferentes da

Não apenas a decisão é difícil, mas todo o

com respeito aos critérios estabelecidos. Assim,

analisando sistemas idênticos, alguns fatores

processo de modernização é complexo.Entretanto,

para análise quantitativa foi definida a Tabela 1 de

como, por exemplo, disponibilidade e custos,

o adiamento indefinido não é aconselhado, pois

pontuações. Ela apresenta os graus (ou níveis) dos

determinarão o sistema a ser modernizado

poderá expor o sistema à sua completa exaustão,

problemas e oportunidades.

primeiro.

atingindo o fim da vida útil. Isso poderia forçar a redução da potência disponível na usina, causando

Tabela 1 – Pontuações para os problemas e oportunidades

problemas para o sistema elétrico e grandes

É importante ressaltar que, as análises devem

ser feitas por especialistas da área que conheçam bem o sistema em questão. Isso reduz o grau de

Pontuações

prejuízos econômicos. Por outro lado, devem-se

Problemas /

evitar investimentos que possam ser depreciados

Oportunidades

prematuramente bem como a modernização do

Pequeno(a)

Médio(a)

Alguns especialistas consideram que a idade

Grande

do sistema (ou dos dispositivos) é um fator

Enorme

indicador da necessidade de modernização. Risco

sistema antes do momento necessário.

incertezas e gera o parecer mais correto possível.

Riscos A presença de algum tipo de risco é um forte

103

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

pode ser definido como o produto da probabilidade

pontuação. Como esses dois riscos (e outros tópicos

a severidade da falha de um dispositivo, a

de que aconteça um evento e as consequências

abaixo) indiretamente também se refletem nos riscos

possibilidade de ocorrência dessa falha e o custo

desse evento. Por exemplo, a existência de algum

para o sistema elétrico, foi atribuído grau “médio”

associado às medidas para atenuar o risco. Um

componente do sistema no estado degradado

para eles. De modo semelhante, como outros tópicos

método de classificar os riscos é atribuir notas

cuja falha implique em problemas de segurança

abaixo estão relacionados aos riscos econômicos,

de gravidade, de zero a dez, por exemplo, para

indica alto risco. Em princípio, deve-se identificar

foi atribuído grau “pequeno” para eles (note que, os

cada um dos atributos e fazer um somatório.

que o sistema encontra-se no estado degradado,

outros três riscos também geram perdas econômicas).

De acordo com a pontuação total decide-se

para tomar uma ação antes que ele atinja o estado

Deve ficar claro que não é aceitável manter

pela modernização ou não, devido ao risco

arriscado. Os quatro principais riscos envolvendo

o sistema de automação em operação com

apresentado. Em alguns casos, apenas uma

os sistemas de automação elétrica, em ordem de

algum tipo de risco. Caso após a análise completa

restauração, quando possível, é suficiente para

prioridade, estão associados a:

decida-se por não modernizar o sistema de

eliminar o risco ou deixá-lo em níveis aceitáveis.

automação, outras medidas para eliminar os riscos

Note que o custo da solução adotada deve ser

• Vidas humanas (riscos de mortes): enorme

existentes devem ser tomadas.

proporcional ao risco que ela elimina.

(quatro pontos);

• Instalação: enorme (quatro pontos);

separando-os em categorias com classificações

modernos tem impacto sobre o resultado

• Sistema elétrico: médio (dois pontos);

de graus diferentes. É possível, por exemplo,

da análise de riscos. Assim, a análise de risco

• Econômicos: pequeno (um ponto).

usar índices de severidade e probabilidades

pode indicar a necessidade da troca de antigos

de ocorrência. Para isso, podem-se adotar os

dispositivos por outros modernos mesmo antes

A análise de riscos proposta é superficial,feita do ponto

conceitos introduzidos pelo método de Análise do

que o tempo de vida útil tenha expirado.

de vista geral. É difícil estabelecer índices precisos de

Tipo e Efeito de Falha (FMEA – Failure Mode and

risco para diferentes instalações e concessionárias.Para

Effect Analysis).Assim, os riscos aqui apresentados

os dois primeiros riscos (vidas humanas e instalação)

poderiam receber pontuações menores.

é atribuído o grau de problema “enorme”, de maior

É factível uma análise mais detalhada dos riscos,

detalhamento,

devem-se

Manutenção

avaliar

O aumento da confiabilidade dos sistemas

A seguir são apresentados os tópicos

relacionados à manutenção.

Aula prática

Automação

104

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Para indisponibilidade programada:

Para indisponibilidade forçada:

• Maior que 4%: pequeno (um ponto);

• Maior que 0,06%: pequeno (um ponto);

• Maior que 6%: médio (dois pontos);

• Maior que 0,07%: médio (dois pontos);

• Maior que 8%: grande (três pontos);

• Maior que 0,08%: grande (três pontos);

• Maior que 10%: enorme (quatro pontos).

• Maior que 0,09%: enorme (quatro pontos).

a taxa de falhas é associada à parte horizontal da

que isso está relacionado ao risco econômico,

curva, ou seja, eles praticamente não envelhecem.

apresentado acima.

Portanto, como eles não degradam com o tempo,

Peças sobressalentes

o fim da vida útil deles geralmente é determinado pela obsolescência.

Os graus (pontuações) dos problemas são

está associado à obsolescência do sistema.

atribuídos separadamente para indisponibilidades

Alguns dispositivos e equipamentos têm ciclo

programadas

indisponibilidades

O problema de falta de peças sobressalentes

forçadas

de evolução muito rápido como, por exemplo,

considerando a média dos últimos três anos. As

os computadores. É normal que com apenas

pontuações são apresentadas na Tabela acima.

três anos já não existam peças sobressalentes

Esses são valores típicos. De acordo com

no mercado para eles. Alguns fornecedores

as características do sistema analisado eles

de sistemas baseados nesses equipamentos já

podem ser revistos. Uma forma alternativa de

fazem a venda programando uma atualização

Disponibilidade

se avaliar a indisponibilidade é comparando o

em torno de cinco anos. Atualmente isso

A modernização pode ser necessária devido

valor atual com a média histórica. Por exemplo,

também é motivado pelo relativamente baixo

à baixa disponibilidade do sistema de automação.

pode-se adotar o critério a seguir (tanto para

custo desse tipo de hardware.

Isso ocorre quando existem componentes no

a indisponibilidade programada quanto para a

estado degradado. Assim, a baixa disponibilidade

forçada).

e/ou no mercado, é um problema grave para

é um dos indicadores do fim da vida útil do

a manutenção dos sistemas. Em ocorrências

sistema. Ela é caracterizada basicamente por:

média histórica:

Variação da indisponibilidade com relação à

A falta de peças sobressalentes, em estoque

de falhas nessa situação, o tempo que uma unidade geradora ficará fora de serviço pode

• Baixo Tempo Médio entre Falhas (MTBF – Mean

• 30% maior: pequeno (um ponto);

ser muito longo. Em casos extremos, a falta de

Time Between Failures): o sistema apresenta

• 60% maior: médio (dois pontos);

peças sobressalentes pode deixar o sistema

muitas falhas. As falhas podem ser causadas por

• 90% maior: grande (três pontos);

de automação, e consequentemente a unidade

defeitos repetitivos ou razões diferentes;

• 120% maior: enorme (quatro pontos).

geradora, fora de serviço definitivamente (até

• Alto Tempo Médio para Reparo (MTTR – Mean

que o sistema seja substituído). Quando não

Time To Repair): o sistema tem defeitos graves

que causam aumento do tempo requerido para

os valores MTBF e MTTR diretamente.

mercado, uma solução é substituir um número

manutenções. A manutenção está se tornando

Para todas as formas de análise, verifica-se

limitado de sistemas para obter novas peças

mais difícil.

a necessidade de registrar os índices históricos

sobressalentes. Essa solução é paliativa e pode

dos sistemas. Portanto, ferramentas de apoio

modernizar parte da instalação. Entretanto,

às manutenções que guardem os dados são

isso não tem sido feito no Brasil.

banheira” clássica. Se for considerado que a taxa

importantes para análises futuras.

de ocorrência de falhas muda de acordo com

acima, pode-se

sobressalentes é o custo. Para uma dada

essa curva, o fator tempo tem impacto direto

atribuir maior pontuação à indisponibilidade

tecnologia, o custo de peças sobressalentes

na disponibilidade do sistema. Assim, com a

considerando que a energia/potência contratada

geralmente aumenta com o tempo. Assim,

curva e os valores definidos para cada tipo de

não foi atendida devido à falha do sistema

é possível encontrar equipamentos digitais

componente, pode-se avaliar o estado: nominal

de automação da unidade geradora. Ou seja,

modernos que desempenhem as funções de

ou degradado. A curva é particularmente

caso isso tenha ocorrido duas vezes no ano

antigos equipamentos eletromecânicos, com

adequada para os dispositivos eletromecânicos

caracteriza-se um problema “pequeno”, três

funcionalidades adicionais e são mais baratos.

dos sistemas convencionais. Já para os dispositivos

vezes um problema “médio” e quatro ou mais

digitais, dos sistemas numéricos e modernos,

vezes um problema “grande”, somando-se um,

são dedicados a uma função específica, o que

pode-se considerar que, depois de comissionados,

dois ou três pontos, respectivamente. Note

resulta na existência de muitos dispositivos

Para análise pode ser utilizada a “curva da

Uma terceira forma é utilizar como parâmetros

Além

classificação

há mais peças sobressalentes disponíveis no

Outro

problema

associado

às

peças

Os dispositivos convencionais geralmente

105

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

de fabricantes diferentes. A uniformidade do

“enorme”. Um fator agravante da situação é o

hardware dos dispositivos modernos (digitais)

preço das peças sobressalentes, citado acima.

incluir sensores e atuadores inteligentes, como

reduz a diversidade de dispositivos. Isso diminui

Caso o valor da peça sobressalente seja 100%

Transformadores

a quantidade necessária de peças sobressalentes

maior do que o preço original, soma-se um ponto.

Convencionais (TINCs) óticos, por exemplo.

(elas são iguais) e, como consequência, parte do

Isso equivale a um problema “pequeno”.

Esse tipo de sensor pode estar preparado com

sistema

primário de

atualizado

Instrumentação

pode Não

interface para rede de processo e precisaria

problema acima descrito é solucionada.A migração

Repotenciação

do sistema para uma plataforma de hardware e

de adaptações para trabalhar com sistemas de

software comuns (que é uma característica dos

unidades

automação convencionais ou numéricos, o que

sistemas modernos) representa uma grande

geradoras, pode ser necessária a substituição

não faz muito sentido. Ou seja, é mais natural que

vantagem e, portanto, motiva a modernização.

de equipamentos primários. A substituição

o sistema de automação esteja preparado para

Para

repotenciação

O grau do problema relacionado à falta

desses equipamentos implicará, no mínimo,

esse tipo de dispositivo ao invés de uma retroação

de peças sobressalentes é dado pela soma das

em modificações da interface com os sistemas

da tecnologia dos sensores.

seguintes situações:

secundários. Assim, essa é uma boa oportunidade

para

É importante lembrar que os dispositivos

equipamentos

do sistema de automação têm ciclo de vida

• Não há peças sobressalentes no estoque da

secundários usando a última tecnologia disponível.

mais curtos que o tempo de vida da usina

empresa: pequeno (um ponto);

Além disso, é muito vantajoso aproveitar o tempo

(equipamentos primários). Normalmente, os

• Não há peças sobressalentes disponíveis no

de parada para a repotenciação. Essa vantagem

equipamentos

mercado: médio (dois pontos);

também existe quando forem realizadas grandes

mais frequentemente que os primários. Assim,

• Não é possível fabricar peças sobressalentes:

manutenções (de longa duração) da unidade

diferentes gerações de dispositivos podem

pequeno (um ponto).

geradora. Quanto maiores (e mais demoradas)

coexistir na usina. Portanto, com a atualização

forem as modificações para repotenciação ou a

do sistema primário, as diferenças de tecnologia

manutenção, mais conveniente é a modernização

também podem ser reduzidas. A padronização

do sistema de automação.

facilita a integração do sistema de automação.

Note que as três condições juntas totalizam

quatro pontos, caracterizando um problema

atualizar

também

secundários

são

substituídos

Aula prática

106

Automação

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

modernização

a Tabela 1) é usada indicando uma oportunidade e

anteriores.Portanto,o custo total durante o tempo

(pontuação) de acordo com o tipo de

não problema do sistema atual (que indicaria que

de vida do sistema decresce, comparando-se com

repotenciação é:

a modernização é necessária).

o sistema original (antigo).

oportunidade

para

Para o tópico custos de manutenção, deve-se

Custos

comparar o custo anual atual com o custo anual

Em qualquer negócio os custos são

médio dos três primeiros anos de operação do

importantes. O item custo é complexo e está

sistema, contados após o término do período

• Repotenciação mínima: pequena (um ponto); • Repotenciação leve: média (três pontos);

• Repotenciação pesada: enorme (quatro pontos).

relacionado a quase todos os outros tópicos

de funcionamento experimental (ou teste de

Alternativamente, a pontuação de acordo

abordados neste trabalho. Quando os custos

disponibilidade). Com base nessa relação, deve-se

com a natureza da repotenciação pode ser obtida

de operação e de manutenção relacionados ao

atribuir a seguinte pontuação para o problema:

pela soma de:

sistema de automação estão altos, é hora de

pensar na modernização. Outro custo que pode

• Maior ou igual a 30% que a média: pequeno (um

• Repotenciação mecânica (turbina e auxiliares

guiar essa decisão é o custo de interrupção do

ponto);

mecânicos): pequena (um ponto);

fornecimento de energia, devido a falhas do

• Maior ou igual a 60% que a média: médio (dois

• Repotenciação elétrica (gerador e auxiliares

sistema de automação. Uma única falha grave

pontos);

elétricos): grande (três pontos).

pode justificar a modernização. Para se ter ideia,

• Maior ou igual a 90% que a média: grande (três

em alguns casos, a modernização está associada

pontos).

Note que, dessa forma, uma repotenciação

a programas de melhora da qualidade do

completa (mecânica e elétrica) resulta em quatro

fornecimento de energia, iniciados após um grave

pontos. De modo semelhante, caso pretenda-se

blecaute. Ou seja, é uma ação corretiva depois de

esse problema é utilizar o número de homens/

realizar manutenção na unidade geradora de

grandes perdas.

hora para a manutenção como referência em

longa duração (tempo suficiente para realizar

Uma vantagem da atualização tecnológica é

vez do custo. Pode-se manter a relação de

a modernização), pode-se considerar uma

que os recursos necessários para a manutenção

proporcionalidade acima para obter a pontuação.

oportunidade média (dois pontos).

de sistemas de automação elétrica modernos

são menores comparados com os dos sistemas

deve ser feito um diagnóstico para avaliar se é

Note que neste tópico a pontuação (conforme

Uma forma alternativa de se contabilizar

Ainda com relação à manutenção, basicamente

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

107

tecnicamente possível manter os sistemas antigos em operação e quais ações de manutenção devem ser feitas. Uma restauração ou reforma completa do sistema existente pode demandar muito tempo e ter custo elevado. Para a decisão, o custo da restauração/reforma completa (necessária para extensão da vida útil do sistema) deve ser comparado com o custo da modernização. Assim, pode-se ponderar a oportunidade da seguinte forma: • Custo maior ou igual a 50%: pequena (um ponto); • Custo maior ou igual a 100%: média (dois pontos).

Caso o custo para estender a vida útil do sistema seja maior ou igual ao

custo para modernizá-lo, a última opção é preferível. Nesses custos devem ser considerados os custos de interrupção, ou seja, o número de dias necessários para a extensão da vida útil (através de restauração ou reforma) ou para a modernização. Entretanto, esse tópico é tratado aqui como uma oportunidade, pois ele não deve ser um critério para afirmar que a modernização é necessária.

Os custos citados acima são os básicos: projeto, equipamentos e realização.

Pode ser realizada uma análise mais completa para comparar os custos de vida dos sistemas (original e modernizado). Nesse caso, a análise é mais complexa, pois é necessário também considerar além do investimento, os custos de operação, manutenção, treinamento do pessoal, etc.

Outro parâmetro que pode ser utilizado para quantificar esse tópico

é a diferença entre os tempos para uma extensão da vida útil e para a modernização. Esse tempo reflete a interrupção de geração, ou seja, perda de receita (e talvez outros encargos). Assim, caso o tempo necessário para fazer a extensão da vida útil seja igual ou maior do que a metade do tempo para a modernização, pode-se adicionar um ponto por ser uma oportunidade “pequena”. Note que, indiretamente o tempo de interrupção foi considerado no tópico custo para extensão da vida útil × custo para a modernização, apresentado acima.

Outro item a ser considerado é a redução de recursos humanos

necessários para manutenção devido à modernização. É previsto que os períodos de intervenção para manutenção dos sistemas modernos são maiores que os dos sistemas convencionais.A proporção de diferença poderá chegar a três vezes. Assim, as equipes de manutenção poderão ser reduzidas após a modernização. Para uma redução maior ou igual a 30%, pode-se considerar que é uma oportunidade “pequena”, contabilizando um ponto.

O custo de operação é mais estável ao longo dos anos (para a mesma

planta). Pode ser feita uma comparação entre os custos atuais (para operar com o sistema instalado) e os custos estimados para o sistema modernizado. Nesse caso, o custo pode ser reduzido, por exemplo, pela maior automação das atividades e, consequentemente, pela redução da equipe de operação. Com os sistemas modernos os operadores podem fazer suas tarefas de maneira mais precisa e rápida. Assim, caso se estime que a equipe de operação será reduzida de no mínimo 30%, também se pode considerar uma oportunidade “pequena”, somando-se mais um ponto. Os operadores que deixam a operação em tempo real podem ir para outras áreas da empresa.

O custo da obra também deve ser considerado. O custo do sistema

de automação é relativamente pequeno comparado ao custo total da

Aula prática

108

Automação

unidade geradora. Para uma unidade geradora

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Recursos humanos

priorizar a atualização. Outra solução (alternativa

de grande porte, ele (sistema de automação

Outro problema relacionado à manutenção

à modernização) é treinar novos profissionais, mas

com tecnologia numérica) representa em torno

(e em menor grau à operação) que sugere a

isso não é fácil e nem sempre é possível, conforme

de 2,5% do custo total (incluindo engenharia,

modernização do sistema de automação é a

discutido a seguir.

todos os equipamentos, obras civis e montagem

falta de especialistas. A falta de equipe técnica

eletromecânica). Considerando apenas o custo

qualificada está associada à obsolescência

obra está associada à manutenção. Com relação

A maior dificuldade com relação à mão de

dos equipamentos principais (turbina, gerador,

do sistema. O problema pode ser interno

à operação, a falta de mão de obra também é um

regulador de velocidade, regulador de tensão,

à empresa ou externo: falta de assistência

problema, mas é mais fácil solucioná-lo através

barramentos blindados, transformador elevador

técnica especializada no mercado. Portanto,

de treinamentos, pois a rigor o que muda para

principal) e sistema de proteção, o custo do

a indisponibilidade de pessoal, tanto de

a operação é a Interface Humano-Máquina

sistema de automação representa em torno

manutenção como de operação, é outro motivo

(IHM) utilizada e a quantidade de informações

de 3,5% do total. Dessa forma, considerando o

para se decidir por modernizar.

disponíveis. Portanto, considerando apenas a

custo relativo e os benefícios proporcionados, a

Os cursos de formação dos profissionais

equipe de manutenção, o problema de falta de

modernização do sistema de automação é um

seguem a evolução da tecnologia. É verdade que

mão de obra especializada pode ser quantificado

investimento justificável. Note que o custo relativo

nas escolas isso ocorre mais lentamente do que

pela soma dos itens:

tende a ser menor com a tecnologia moderna

na indústria. Mesmo assim, os profissionais mais

plena, devido à redução de cabeamento de cobre

antigos das concessionárias dominam as lógicas

• Previsão de aposentadorias dos especialistas:

(material e trabalho).

de automação baseadas em relés, enquanto os

pequeno (um ponto);

O maior problema de custos da modernização

novos profissionais estão mais familiarizados

• Carência de especialistas na empresa: médio

do sistema de automação é a indisponibilidade de

com sistemas digitais, envolvendo controladores

(dois pontos);

geração. Grosso modo, considerando o custo

lógicos programáveis, redes de comunicação

• Carência de especialistas no mercado: médio

do megawatt hora do mercado e uma parada

de dados e computadores. Portanto, as

(dois pontos).

de 45 dias de um gerador de grande porte

aposentadorias de empregados causam alteração

para a realização, a perda de receita de geração

no perfil técnico predominante da empresa. Isso

representa, aproximadamente, quase o custo

é inevitável e ocorre naturalmente, devido às

e também no mercado é um caso extremo, mas

total de investimento no sistema de automação.

mudanças das tecnologias.

ele indica um problema “enorme” para manter

Dessa forma, é muito importante reduzir o tempo

Quando se prevê que não haverá uma

o sistema. Caso seja factível, o problema pode

de realização e/ou realizar a modernização do

quantidade mínima de profissionais na empresa

ser amenizado ou até mesmo solucionado com

sistema de automação em paralelo com outras

que dominem a tecnologia do sistema de

treinamentos, considerando o tempo e recursos

atividades de manutenção já programadas. No

automação atual, deve-se começar a pensar

disponíveis. Entretanto, quando se trata de

caso de repotenciação da unidade geradora ou

na modernização do sistema. Além disso, a

tecnologias diferentes o treinamento não é tão

manutenção demorada, por exemplo, parte desse

dificuldade para encontrar os profissionais

simples e exige-se muito tempo de experiência

tempo já estaria incluída no tempo total da obra.

qualificados no mercado é um sinal de alerta para

para a manutenção eficaz. Além de tudo, é

Note que a falta de mão de obra na empresa

109

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

necessário encontrar profissionais que aceitem

problema “grande” seja caracterizado apenas em

estudar tecnologias ultrapassadas. Portanto, o

sistemas com mais de 20 anos. Espera-se também

problema está caracterizado.

que as modernizações nesses casos não sejam completas,mas realizadas mais facilmente trocando

Operação

Dispositivos Eletrônicos Inteligentes (IEDs – Intelligent Electronic Devices) interoperáveis (ou

A seguir são apresentados os tópicos

relacionados à operação.

até intercambiáveis) e atualizando o software.

Geralmente, o tempo para amortização do

investimento de construção original de uma usina

Tempo em operação

hidrelétrica é de 30 anos. Assim, considerando

O ciclo de vida dos sistemas de automação

os valores em anos definidos acima, deve-se

é menor do que o ciclo de vida dos sistemas

ter em conta que provavelmente nas usinas

primários. Isso se deve, principalmente, ao fato

com menos de 30 anos de operação isso pode

de os dispositivos secundários se tornarem

ser um complicador para a modernização. Uma

obsoletos antes do fim da vida útil dos

forma de ponderar essa situação é reduzir um

equipamentos primários. Em média duas gerações

ponto quando o investimento ainda não estiver

de dispositivos secundários devem ser usadas com

amortizado.

os mesmos equipamentos primários. Portanto,

a modernização do sistema de automação pode

das instalações hidrelétricas (usina completa)

ser feita (ser necessária) de maneira conjunta

ocorrem com vida útil da ordem de 25 a 40 anos

ou independente da troca dos equipamentos

(para tecnologia convencional). Assim, os valores

primários.

em anos definidos acima estão coerentes com o

Por outro lado,os processos de modernizações

A diferença entre os ciclos de vida citados

momento de atualização de toda a usina. Isso é um

no parágrafo anterior tem impacto nos requisitos

facilitador, considerando que a modernização do

de interfaces. A instalação de um novo sistema

sistema de automação poderá ser concomitante

de automação pode ter grandes restrições com

à obra modernização das outras partes da usina.

relação às interfaces com os equipamentos

Portanto, nesse caso, podem ser adicionados dois

primários, que usem tecnologia anterior. Devido

pontos devido à oportunidade “média”.

a essa dificuldade, podem ser necessárias

modificações ou adaptações de sensores e

relacionada à infraestrutura de operação. Com o

atuadores.

passar dos anos, ela pode não ser mais adequada.

De acordo com o tempo acumulado de

As salas de controle podem estar envelhecidas e

operação do sistema de automação, o problema

subdimensionadas para a realidade atual. Como as

pode ser classificado considerando o tempo

tecnologias modernas requerem menos espaço

de vida útil médio da tecnologia empregada,

físico, as salas de controle poderiam voltar a

conforme apresentado a seguir.

atender às necessidades de maneira satisfatória,

Outra motivação para a atualização é

Note que o número de anos para a tecnologia

com a substituição do sistema de automação

numérica é menor devido ao menor tempo de

antigo (sem obras para ampliações). Assim, a

vida dessa tecnologia. Observe ainda que, como a

modernização do sistema de automação é

tecnologia moderna ainda é relativamente nova, os

uma boa oportunidade para também reformar

sistemas que a utilizam não são considerados com

as salas de controle. Para reformá-las, vários

problemas de tempo de operação. No futuro, isso

aspectos devem ser considerados como, por

também deverá ser contabilizado. Espera-se que o

exemplo, ergonomia, infraestrutura e layout.

Sistemas com a tecnologia

Sistemas com a tecnologia numérica

convencional:

(digital):

• mais de 20 anos: pequeno (um ponto);

• mais de 9 anos: pequeno (um ponto);

• mais de 25 anos: médio (dois pontos);

• mais de 12 anos: médio (dois pontos);

• mais de 30 anos: grande (três pontos).

• mais de 15 anos: grande (três pontos).

Aula prática

110

Automação

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Portanto, quando as salas de controle estiverem

à IHM ou às comunicações, apresentadas nos

inadequadas, pode-se adicionar um ponto por ser

tópicos a seguir. Entretanto, esse item pode ser

novas IHMs podem ser criadas compatíveis com

uma oportunidade “pequena” para modernização

detalhado como, por exemplo, atribuindo mais

as gerações de IHMs anteriores. Por exemplo, o

do sistema de automação (e ao mesmo tempo

pontos quando se carece de mais funcionalidades

antigo painel mímico pode ser emulado na tela

reformar as salas).

acessórias (proporcionalmente).

da estação de trabalho, usando as mesmas regras

de segurança. Porém, isso restringe o uso da nova

Funcionalidades

A falta de funcionalidade básica foi considerada

Caso se considere necessário, as telas das

um problema “enorme”. Apesar disso, caso seja

tecnologia e não é aconselhado.

sistema

devido

possível incluir as funcionalidades básicas que

desempenhar

novas

faltam sem a modernização, essa solução pode ser

modernização devido a deficiências da IHM, pode

funcionalidades está relacionada principalmente

adotada (custos e tempo).

ser considerado:

à operação. Com a evolução dos sistemas de

automação surgiram funcionalidades. Muitas delas

provavelmente o treinamento dos operadores

• IHM através de estações de trabalho não gráficas:

são novas necessidades dos operadores.

pode ser menor (simplificado), reduzindo os

pequeno (um ponto);

incapacidade

obsolescência de

Para

identificar

necessidade

Por fim, com maior automação do processo,

Uma mudança de estratégia da concessionária,

custos. Além disso, também existe a possibilidade

• IHM convencional (não há estações de trabalho):

que implique em modificações do sistema de

de redução do tamanho do quadro de operadores,

médio (dois pontos).

automação como, por exemplo, a opção pelo

conforme apresentado no tópico custos.Tudo isso

controle centralizado remoto, pode ser uma razão

são motivações para a modernização.

para modernização. O impacto dessa mudança

pode ser desde a inclusão de um protocolo ou

redução de gastos com recursos humanos (de

no sistema de automação pode ser avaliado

até mesmo a substituição completa do sistema de

operação e de manutenção) no longo prazo paga

através das redes de comunicação existentes. Para

automação, de acordo com o sistema instalado

a nova tecnologia. É uma afirmação fria, mas pode

isso, são consideradas as redes dos três primeiros

(em operação).

se tornar real.

níveis do sistema de automação. Para cada rede

Comunicações

Em alguns casos chega-se a afirmar que a

Com a mudança de visão ou necessidades da classificando-as

como

básicas

O grau de comunicação de dados disponível

inexistente, soma-se um ponto:

Interfaces Humanos–Máquinas

operação, é preciso estabelecer as funcionalidades requeridas,

painéis

mímicos

dos

sistemas

• Não há rede no nível 0 – processo: pequeno (um

(obrigatórias) ou acessórias (opcionais ou

convencionais têm dois problemas principais.

ponto);

desejadas). Em seguida, deve ser verificado se

Primeiro, eles consistem de muitos componentes

• Não há rede no nível 1 – unidade: pequeno (um

essas funcionalidades poderão ser satisfeitas

discretos simples que normalmente requerem

ponto);

pelo sistema atual, mesmo que submetido a

manutenção. Depois, é

• Não há rede no nível 2 – estação local: pequeno

pequenas adaptações. Caso não seja possível, a

adicionar um novo indicador (instrumento) ou

modernização pode ser necessária.

acionamento (botoeira/chave) para o controle.

Assim, a falta de funcionalidades no sistema de

As IHMs dos sistemas modernos não têm essas

automação também é motivo para modernizá-lo.

deficiências. Nelas, as taxas de falhas do hardware

outras características do sistema de automação.

Não é conveniente operar com um sistema que

e do software são muito baixas e alterações

Por exemplo, se não há rede no nível de processo,

careça de funcionalidades. Esse problema pode ser

podem ser feitas facilmente.

provavelmente não há sensores inteligentes e

pontuado como:

Além de tudo, as IHMs dos sistemas modernos

certamente não há TINCs. De modo semelhante,

muito

complicado

(um ponto). O tópico comunicações está relacionado a

apresentam outras vantagens. A vantagem mais

se não há rede no nível de estação local,

• Faltam funcionalidades acessórias: leve (um

visível é a economia de espaço, comparando

provavelmente também não há servidores de

ponto) – ou médio (dois pontos);

com os painéis mímicos convencionais. Outra

dados históricos para armazenar as sequências de

• Falta alguma funcionalidade básica: enorme

vantagem, essa mais sentida pelos operadores,

eventos nem comunicação por rede com centros

(quatro pontos).

é a concentração da IHM centralizando as

de controle. Assim, esse tópico também está

informações, em uma estação de trabalho

relacionado à obsolescência do sistema.

As funcionalidades acessórias podem facilitar a

(computador).Assim, os operadores não precisam

operação e aumentar a confiabilidade. Entretanto,

se mover pela planta, facilitando a operação e

comunicações é considerar o meio físico e

como a usina originalmente operava sem essas

diminuindo os riscos. Por fim, as IHMs modernas

a velocidade de comunicação: cabeamento

funcionalidades e certamente com índices de

usam componentes padronizados (figuras e

convencional metálico (não há comunicação

desempenho adequados, foi considerado um

textos) proporcionando uma interface comum,

serial), comunicação serial em baixas velocidades

problema “leve” (ou “médio”). Note que, parte

mesmo para operar equipamentos primários de

(interfaces RS 232 ou RS 485), comunicações por

dessas funcionalidades pode estar associada

diferentes modelos ou até tecnologias.

rede em alta velocidade (Ethernet 10 Mbit/s ou

Uma

forma

alternativa

avaliar

Aula prática

112

Automação

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

mais), etc. De acordo com essas características

sistemas de automação de usinas (e subestações)

de serem úteis para a manutenção, eles serão

são atribuídas as pontuações.

são a obsolescência e a baixa disponibilidade. Na

decisivos para saber a necessidade e o momento

Caso exista um sistema SCADA “em

prática, o problema principal relacionado a essas

da modernização.Atualmente o registro e a análise

paralelo” ao sistema de automação da unidade

razões é a falta de peças sobressalentes. Por outro

desses dados são facilitados pelo uso de sistemas

geradora, este tópico pode ser parcialmente

lado, entre as oportunidades, as repotenciações e

para gestão e controle da manutenção.

desconsiderado. Pois, nesse caso, o sistema

as grandes manutenções (de longa duração) são

SCADA supre as deficiências de comunicação do

as mais fortes. Entretanto, esses não devem ser

setor elétrico tenham planos de modernizações.

sistema de automação. Uma análise mais detalhada

os únicos motivos a serem considerados. Deve

Para atualizações tecnológicas bem sucedidas

pode quantificar essa compensação.

ser feito um diagnóstico técnico mais abrangente,

são necessários planejamento, envolvimento

sempre pensando no longo prazo.A relação entre

de todas as áreas da empresa relacionadas ao

Conclusões

benefícios e custos também é importante.

processo, especificação técnica coesa atualizada

As modernizações de sistemas secundários

Neste trabalho, um conjunto amplo de

e treinamento adequado das equipes de

de usinas hidrelétricas começam a ter muita

fatores foi identificado e quantificado. Concluiu-se

projeto, manutenção e operação. Os resultados

importância no Brasil. As modernizações dos

que, esse conjunto de indicadores quantitativos

apresentados neste trabalho podem servir de

sistemas de automação de unidades geradoras são

pode decidir a necessidade de modernização

orientação.

atividades estratégicas, e inevitáveis com o passar

dos sistemas de automação de grandes unidades

dos anos, para manter as condições operacionais

geradoras. Foram elaborados critérios (usando os

satisfatórias. Essas modernizações garantem,

indicadores) para tomar a decisão por modernizar.

MENDES, M. F. y JARDINI J. A. Evolução dos Sistemas de Automação

no mínimo, extensão da vida útil e aumento da

O método proposto pode ser usado como

Elétrica: Caminhos das Modernizações de Usinas Hidrelétricas. In: XIII

disponibilidade, fatos que sozinhos justificam as

referência no setor elétrico para apoiar as tomadas

ERIAC – Décimo Tercer Encuentro Regional Iberoamericano de Cigré,

modernizações.

de decisão. Ele pode ser uma ferramenta para os

A tomada de decisão pela modernização dos

planejamentos de atualizações tecnológicas, as

sistemas de automação é um desafio. Entretanto,

quais são atividades muito importantes para todas

on Electricity Generation and Transmission, Ubatuba - Brazil, 2009.

a razão e o momento para modernizar podem

as empresas do setor.

MENDES, M. F. Proposta de Metodologia e de Modelo para

ser identificados usando indicadores quantitativos

Modernizações de Sistemas de Automação de Unidades Geradoras

adequados. Existem fatores que indicam a

outra utilidade. O resultado da análise baseada

necessidade das modernizações desses sistemas,

neles pode ser usado para definir prioridades,

que caracterizam o fim da vida útil. Outros

para selecionar qual sistema modernizar primeiro

disponiveis/3/3143/tde-19072011-164952/>.Acesso em: 2013-05-26.

fatores podem revelar situações favoráveis às

dentro de um grupo já definido.

CREMA, L. et al. Atualização tecnológica de Itaipu: Diretrizes, critérios

modernizações, que podem ser encarados como

e análise de alternativas. In: XIII ERIAC - Décimo Tercer Encuentro

oportunidades.

aqui propostos é necessário conhecer os dados

As principais razões que têm levado as

históricos da manutenção do sistema anterior.

refurbishment. In: 39th Biennial CIGRÉ Session 2002 - 34-208. Paris

empresas a realizarem modernizações dos

Assim, é importante o registro desses dados.Além

- France, 2002.

Os critérios para a tomada de decisão têm

Para aplicar parte dos critérios de decisão

É importante que todas as empresas do

Bibliografia

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O Setor Elétrico / Outubro de 2014

113

ANDERSSON, L.; BRAND, K.-P.;WIMMER,W. Some aspects of migration from present solutions to SA systems based on the communication standard IEC 61850. In: 2nd International Conference on Integrated Protection, Control and Communication. New Delhi - India, 2001. GRAINE, L. et al. Renovation/refurbishment of substation secondary systems. In: 39th Biennial CIGRÉ Session 2002 - 23-301. Paris - France, 2002. SAATY, T. L. Decision making with the analytic hierarchy process. International Journal of Services Sciences, v. 1, n. 1, p. 83–98, 2008. MOUBRAY, J. Reliability Centered Maintenance. New York - USA: Industrial Press Inc., 1997. 448 p. LUNDQVIST, B.; AABO, Y. The cost benefit of modern substation automation in electrical high voltage installations. In: 39th Biennial CIGRÉ Session 2002 - 34-106. Paris - France, 2002. EBELING, C. E. An Introduction to Reliability and Maintainability Engineering. New York - USA:Waveland Press, Inc., 2009. 544 p. MENDES, M. F. Sistemas de Automação de Unidades Geradoras Modernizados no Brasil. In: T&D 2010 Latin America – IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition Latin America, São Paulo - Brazil, 2010. MENDES, M. F. Futuras Modernizações de Sistemas de Automação de Unidades Geradoras no Brasil. In:T&D 2010 Latin America – IEEE/ PES Transmission and Distribution Conference and Exposition Latin America, São Paulo - Brazil, 2010. VEIGA, J. R. C. da. Oportunidade de Negócio com a Repotenciação de Usinas – Aspectos Técnicos Econômicos e Ambientais. 2001. 119 p. Dissertação (Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia) – Instituto de Eletrotécnica e Energia, Universidade de São Paulo (USP), São Paulo - Brasil, 2001. MENDES, M. F. Desvendando o transformador de corrente óptico com interferômetro Sagnac em linha. In: C3N – Congresso da Academia Trinacional de Ciências. Foz do Iguaçu - Brasil, 2008. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION - IEC. Communication Networks and Systems for Power Utility Automation, IEC Standard 61850, Edition 2.0, 2013. LANGUILLE, M. et al. Refurbishment of substations. In: 39th Biennial CIGRÉ Session 2002 - 23-307. Paris - France, 2002. TROGNEUX, F.; DUBOIS, J.; FLEURY, P.-A. Decision-making process for replacement versus refurbishment: RTE’s experience. In: 41st Biennial CIGRÉ Session 2006 - C1-303. Paris - France, 2006. NUNES, E. L. Sistematização do Processo de Modernização em Empresas de Geração Hidrelétrica. 2007. 247 p.Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis - Brasil, 2007. FREITAS,Y. et al.Automação de centros de operação e de atendimento – aspectos a serem considerados em modernização de salas de controle de centros de operação. In: VII Simpase - Simpósio de Automação de Sistemas Elétricos. Salvador - Brasil, 2007.

*Marcos Fonseca Mendes é engenheiro eletricista, mestre em Engenharia Elétrica e doutor em Ciências (Sistemas de Potência) pela Universidade de São Paulo (USP). É engenheiro da Itaipu Binacional desde o ano 2000, atuando na engenharia de projetos. Associado ao Cigré e à Abenge, é ainda membro da IEC (TC57 / WG18), do IEEE / PES e da ABNT.

ESPAÇO GUIA DE NORMAS

Esclarecimentos, recomendações e orientações quanto à aplicação técnica das normas ABNT NBR 5410, ABNT NBR 5419, ABNT NBR 14039 e NR 10, baseados no Guia O Setor Elétrico de Normas Brasileiras. Todos os meses uma dica de como bem utilizar as normas técnicas brasileiras para garantir o sucesso e a segurança da instalação elétrica.

Documentação segundo a norma ABNT NBR 5419 114

Conforme o item 6.4 da NBR 5419, a seguinte documentação técnica deve ser mantida em local em que possa ser facilmente encontrada e disponibilizada em situações de fiscalização ou sob novas inspeções: • Relatório de verificação de necessidade do SPDA e de seleção do respectivo nível de proteção, elaborado conforme Anexo B da NBR 5419; • Desenhos em escala mostrando as dimensões, os materiais e as posições de todos os componentes do SPDA (captores, condutores de descida e os eletrodos de aterramento); • Dados sobre a natureza e a resistividade do solo e os valores da resistência ôhmica do eletrodo de aterramento. Como mencionado, vários fatores externos influenciam esses ensaios, muitas vezes impossibilitando a sua

execução. Nestes casos, a NBR 5419 recomenda que seja descrita a justificativa técnica para a não realização dos ensaios. Na maioria dos casos, os valores obtidos nos ensaios de continuidade do eletrodo de aterramento associados a uma simples descrição das condições no local suprem essa necessidade; • ART – Anotação de Responsabilidade Técnica do profissional responsável.

Uma medida não indicada na NBR 5419, mas que

segue a boa prática da engenharia, é a elaboração de um roteiro de inspeção padronizado condizente com as condições locais, no qual é registrada a evolução dos dados do sistema. Este roteiro deve ser atualizado a cada inspeção periódica completa. A Figura 1 ilustra uma sugestão de um roteiro de inspeção.

ESPAÇO GUIA DE NORMAS

Edificação: ____________________________________________________ Referência:_____________________________________Data:___/___/___ 1.Existência de documentação:  Projeto Atualizado  ART  Laudo Atualizado  ART

 Esfera fictícia (EGM)  Estrutura auto protegida  Com utilização de massas metálicas  Isolada  Existência de captores radioativos

2. Alterações nas Características da Edificação:

3.5. Verificação de continuidade elétrica das armaduras: Pilares / Colunas:  Sim  Não Fundações:  Sim  Não

2.1. Dimensões Básicas Aproximadas: Comprimento: _______________m Largura: ____________________m Altura do perímetro superior: ____________________m Altura Máx. (incluindo cumeeira): ________________m 2.2. Reparos na edificação em função de instalação de SPDA:  Alvenaria  Calçamento  Não se aplica  Laje de concreto armado  Estruturas metálicas 2.3. Alterações construtivas na edificação:  Total  Parcial  Não se aplica 2.4. Teto (Telhas / Cobertura):  Metálicas  Concreto armado (laje)  Concreto protendido  Concreto pré-moldado  Cerâmica 3. SPDA 3.1. Área classificada:  Sim  Não  Em parte da edificação 3.2. Necessidade de proteção:  Sim  Não  A analisar 3.3. Nível de proteção: I  II  III  IV 3.4. Tipo de captação existente:  Não há proteção instalada  Ângulo de proteção (Franklin)  Malhas (Faraday)

3.6. Suficiência do numero de descidas:  Sim  Pelas armaduras dos pilares  Não  Não instaladas 3.7. Aterramento:  Em anel  Pontual  Pelas armaduras das fundações  Não há  Dados de resistividade do solo. Valores em relatório anexo  Valores de resistência ôhmica. Ensaio de continuidade dos condu tores do eletrodo de aterramento visando sua integridade. Valores em relatório anexo 3.8. Condição das conexões:  Boas  Trocar  Reapertar 3.9. Interligações entre estruturas metálicas para equalização dos potenciais:  Há  Direta  Indireta (por de centelhador)  Não há  Desnecessária 3.10. Recomendações:  Instalar  Substituir  Completar  Satisfatório  Fazer Manutenção 3.11. Nova inspeção (período em anos):  01  03  05

OBS.: _____________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________ Figura 1 – Sugestão de roteiro de inspeção de SPDA

Colaborou com esta seção:Jobson Modena, engenheiro eletricista, consultor, diretor da Guismo Engenharia.

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Energia sustentável

116

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Michel Epelbaum é engenheiro químico e economista, mestre em engenharia de produção, tem mais de 20 anos de experiência em consultoria, treinamento e auditoria em gestão/ certificação da sustentabilidade, meio ambiente, segurança, saúde ocupacional, responsabilidade social e qualidade. É professor convidado de cursos de especialização e membro de comitês da ABNT. É diretor da Ellux Consultoria.

Novas formas de gestão de energia da ISO

Aproveito o momento pleno de normas de

indicadores energéticos de Linha de Base (EnBs)

1. ISO 17741 – Regras técnicas gerais para

gestão de energia em fase final de elaboração no

e de Desempenho (EnPIs) – princípios gerais e

medição, cálculo e verificação de economias

Comitê Técnico TC 242 da ISO (responsável pela

diretrizes. Está no estágio FDIS(*) de aprovação,

de energia de projetos. O prazo de votação

ISO 50001 sobre sistemas de gestão de energia)

com prazo de votação internacional até 30/11/2014.

internacional da versão DIS (*) venceu em

para comentar sobre o andamento dos trabalhos

09/10/2014 e em breve deverá ser elevada à

deste comitê, por meio da situação atual de cada

WG3(*) – Medição & verificação do desempenho

uma delas no processo de normalização:

em energia

FDIS (*). 2. ISO 17742 – Cálculo de eficiência e economias

5. ISO 50015 – Sistemas de gestão de energia –

de energia para países, regiões e cidades. A norma foi

medição e verificação do desempenho energético

aprovada em 02/10/2014 e deverá ser publicada pela

1. ISO 50001 – Sistemas de gestão de energia:

das organizações – princípios gerais e diretrizes.

ISO em breve.

requisitos com guia para uso. Esta norma só teria

Está no estágio FDIS(*) de aprovação, com prazo

sua reavaliação periódica iniciada em 2016, mas

de votação internacional até 25/10/2014.

WG1(*) – Gestão de energia

foi antecipada pelo ISO/TC 242, considerando uma mudança na estrutura de todas as normas de

3. ISO 17743.2 – Economias de energia – definição de uma estrutura metodológica aplicável

WG4(*) – Oportunidades de melhoria

sistemas de gestão em 2013, por meio da diretiva

ao cálculo e relato de economias de energia. O prazo de votação internacional da versão DIS

ISO/IEC – Parte 1 – Suplemento consolidado ISO

6. ISO 50002 – Auditorias energéticas – requisitos

(*) venceu em 09/10/2014 e em breve deverá ser

– procedimentos específicos para a ISO, por meio

com guia para uso. A norma foi publicada pela ISO

elevada à FDIS (*).

do anexo 2 (Estrutura de alto nível, texto principal

em 23/06/14. No Brasil, a versão brasileira ABNT

idêntico e termos e definições principais comuns

da ISO 50002 esteve em consulta nacional até

4. ISO 17747 – Determinação de economias

para uso em normas de sistemas de gestão);

09/10/14, devendo ser publicada em breve.

de energia em organizações. O prazo de votação do estágio CD (*) foi encerrado em 01/10/2014,

2. ISO 50004 – Sistemas de gestão de energia –

diretrizes para a implementação, manutenção e

242 está no estágio inicial de elaboração (estágio

melhoria do sistema de gestão de energia. Está

de preparação), a ISO/AWI 19816 – Troca de

no estágio FDIS(*) de aprovação, com prazo de

dados energéticos de sistema de construção – uma

de buscar a melhoria da gestão e do desempenho

votação internacional até 30/11/2014;

abordagem sistêmica para avaliar o uso, consumo

energético!

Além destas normas, outro documento do TC

podendo ser elevada à DIS (*) em breve. Não é por falta de ferramentas que deixaremos

e eficiência energética e outros fatores usados para 3. ISO 50003 – Sistemas de gestão de energia –

gerenciar o sistema de construção.

Glossário (*)

requisitos para entidades de auditoria e certificação

TC – Technical Commitee (Comitê Técnico).

de sistemas de gestão de energia. A norma foi

da ISO TC 242 são feitos pela Comissão Especial de

WG – Work Group (Grupo de Trabalho).

aprovada em 18/09/2014, e deverá ser publicada

Estudos (CEE) – 116, que pode ser transformada no

FDIS – Final Draft International Standard – estágio

pela ISO em breve.

Comitê Brasileiro de Gestão e Economia de Energia.

de aprovação.

DIS – Draft International Standard – estágio de

Vale comentar que os trabalhos da ABNT dentro

Além do TC242, a ISO tem outro comitê

técnico de trabalho relacionado à economia de

consulta, anterior ao estágio de aprovação.

energia, o TC 257, com interface com o comitê

CD – Comitee Draft – estágio de Comitê.

4. ISO 50006 – Sistemas de gestão de energia

de gestão de energia já citado, e que tem alguns

WD – Working Draft – estágio preparatório, dentro

– medindo o desempenho energético, usando

documentos em estágio final de normalização:

do Grupo de Trabalho.

WG2(*) – Indicadores de desempenho em energia

Iluminação eficiente

118

Juliana Iwashita Kawasaki é arquiteta, coordenadora da comissão de normas técnicas de Aplicações luminotécnicas e medições fotométricas do Cobei, diretora da Abesco e da Exper Soluções Luminotécnicas, especializada em treinamentos, ensaios laboratoriais, projetos e consultorias em eficiência energética e iluminação.

Uma experiência na América Latina

Em outubro tive a oportunidade de ministrar um treinamento

para profissionais de iluminação em dois países na América Latina: Colômbia e Argentina. Participaram destes treinamentos 40 experientes profissionais de iluminação dos países locais além de pessoas da Venezuela, Peru, Chile e México.

Esta experiência foi bastante enriquecedora pelo fato de se poder

verificar como a iluminação a Led está sendo difundida nos países de forma bastante semelhante ao Brasil, respeitando-se suas diferenças normativas locais.

A penetração da tecnologia led, seja na iluminação de interiores,

como na pública, é realidade em todos os países. E é a mesma corrida entre fornecedores para conseguir trocar a iluminação convencional pela iluminação de estado sólido nos principais pontos das cidades

119

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

podem ser notados.

a qualidade técnica dos produtos e a qualidade da iluminação de estado

sólido no Brasil.

Na prática, uma visita rápida em pontos das cidades visitadas é

possível identificar iluminação Led em parte das ruas, lojas, escritórios

Tendências como projetos com certificação LEED também

e hotéis, como é o caso de Buenos Aires que já tem as principais avenidas

são observados no demais países da América Latina, enfatizando

da capital com iluminação Led com telegestão, parte da iluminação de

a eficiência energética dos produtos e abrindo campo para uso de

hotéis de alto padrão com lâmpadas Led e lojas de shoppings com

sistemas Led e sistemas de controle de iluminação. O Brasil, por ser o

muita fita e lâmpadas Led.

segundo país com mais projetos registrados no mundo, acaba também

Algumas aplicações, entretanto, possuem resultados questionáveis,

sendo uma referência para os demais países da América Latina. A

principalmente quando se avalia a qualidade final da iluminação: baixa

introdução da nova versão V4 de forma compulsória a partir de 2015

reprodução de cor em lojas, temperatura de cor fria em ambientes que

torna também a iluminação um aspecto cada vez mais complicado do

deveriam ser aconchegantes, o que denota ainda certo desconhecimento

ponto de vista de projeto e custoso para o construtor. As tecnologias,

quanto

aplicação

e/ou

entretanto, vêm ganhando

qualidade da tecnologia.

espaço

Interessante notar como

queda de preços e se

a tecnologia Led reintroduziu

tornam alternativas cada

questionamentos

função

qualita

vez mais necessárias para

ti vos sobre conceitos esta

obtenção de certificações

belecidos

ambientais.

iluminação

e tornou a engenharia da

luminotécnica,

se percebe de diferente

certa forma novo para quem

entre os países é a adoção

trabalha há muito tempo

com iluminação. Conceitos,

referentes a iluminação.

como índice de reprodução

Não

e distinção do R9 para

normativo e cada país

avaliação da cor, binning,

acaba seguindo referências

consistência

cromática,

locais. Normas, como o

MacAdam,

RETILAP na Colômbia

elipses

algo

Por outro lado, o que

espectro

visível,

visão

mesópica,

luminância

normas há

distintas consenso

ou o IRAM na Argentina,

mostram-se

bastante

UGR, são conceitos cada vez

exigentes

mais discutidos atualmente,

certificação de produtos, o

os quais, antes do Led,

que minimiza produtos de

mal eram conhecidos ou

baixa qualidade. Quanto

quanto

questionados.

a projetos de iluminação, observa-se a influência de recomendações

Decorre daí a importância da atualização de conceitos, seja

da CIE e da IESNA, assim como no Brasil. Os níveis de iluminância

para facilitar uma venda técnica, seja para projetar e especificar de

recomendados, entretanto, podem variar conforme o país e também

forma correta um produto. O Led introduz eficiência energética e

a forma como são requeridos. Uns estabelecem os níveis mínimos,

vidas prolongadas que permitem redução de custos com operação e

como é o caso do México, outros estabelecem níveis mínimos, médios

manutenção, porém, a qualidade do produto precisa ser verificada e

e máximos, como a Colômbia.

atestada. Neste aspecto, o Brasil está à frente dos demais países da

América Latina por acabar de introduzir no mercado brasileiro os

países da América Latina estão bastante alinhados quanto às mudanças

Requisitos Técnicos de Qualidade para testes de lâmpadas Led e regras

de tecnologias e tendências de iluminação. O comportamento do

para se obter o Selo Procel de economia de energia, etiquetagem

consumidor e do especificador também parece ser bastante parecido

voluntária que tem o objetivo de distinguir os melhores produtos

com o do brasileiro. Isto enfatiza a tendência crescente de alteração de

do mercado. Embora saibamos que o processo ainda tem uma longa

tecnologias na América Latina nos próximos anos como vem ocorrendo

trajetória pela frente, estes mecanismos serão fundamentais para elevar

no Brasil.

Observando as diferenças das exigências locais, nota-se que os

Instalações MT

120

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Luiz Fernando Arruda é engenheiro eletricista pela Unifei e pósgraduado em gestão de negócios pela FGV. Atuou na Cemig por mais de 20 anos, nas Distribuidoras da Eletrobras e Grupo Rede Energia, trabalhando nas áreas de medição, automação de processos comerciais e de proteção da receita e em Furnas. Representa a Iurpa no Brasil e hoje atua como consultor independente.

Smart grid, riscos e, na prática, pouca inteligência

É uma pena verificar que o assunto da indústria

de carga do sistema e diminuição de faturas sem

da eletricidade seja reduzido a uma discussão

qualquer mudança significativa na forma de uso

cega sobre um problema que tivemos em 2001.

de cargas eletro intensivas –, e do famigerado

Não que aquele apagão não tenha sido fruto da

medidor de pré-pagamento que esconde custos nos

imprevidência, falta de planejamento e até uma dose

investimentos necessários no sistema de faturamento

de irresponsabilidade: tanto foi assim que quem

e de clientes em geral (além do custo das vendas

cuidou da emergência não era do setor e foi colocado

fracionadas), a geração distribuída de fato chama

na posição de gestor da crise pela reconhecida

por mais inteligência e entrega benefícios ao setor

incompetência do setor em gerir a si mesmo (já

(principalmente) para a sociedade, pois implica em

naquela época, como hoje, havia a forte ingerência

menos investimentos em transmissão, minimiza

de políticos na indústria e com objetivos pouco

perdas e aumenta a confiabilidade do setor.

republicanos).

Mas, ao final do processo, em 2002, muitas

regulam a indústria da eletricidade entendessem que as

providências foram tomadas e são elas que estão

distribuidoras, as geradoras e as transmissoras têm de

sustentando o Sistema Interligado Nacional (SIN)

ser setores lucrativos ficaria mais simples. A forma de

por meio da geração térmica instalada hoje no Brasil.

gestão do setor e das próprias empresas está esgotada!

Precisamos que se faça este controle e gestão de forma

Infelizmente, nesta última década, pouco se fez

Como já dito anteriormente, se os setores que

para termos fontes alternativas a partir de Resíduos

diferente se quisermos resultados melhores.

Sólidos Urbanos (RSU), dejetos sólidos de esgoto

ambos gerando gás a ser aproveitado em motores

interferência do Inmetro na relação da concessionária

especiais para gerar energia. Também a eficientização

com o cliente final – exigindo display remoto em

perdeu muito espaço, já que a automação no Brasil se

alguns casos e não dando qualquer alternativa

concentra em poucas instalações.

funcional e de menor custo –, que deveria ser assunto

exclusivo da Aneel, remete a muitos problemas.

Também pouco aconteceu quanto a mini e

O caso dos medidores, isoladamente, pela grande

microgeração fotovoltaica e eólica que precisam de

Podemos começar pelo histórico de preços

incentivos de políticas públicas para criar a cadeia

extremamente

produtiva necessária aos negócios.

compararmos com outros países. Podemos também

explorar a questão da baixa qualidade quando o

Toda esta geração distribuída se constitui em uma

elevados

aqui

Brasil

alavancagem forte em direção a uma distribuição de

preço se aproximou de valores civilizados!

energia com mais inteligência embarcada, pois gera a

necessidade efetiva de medição, controle e comando

o “grid” melhor gerido, mas esbarramos na falta de

de cargas ao longo do sistema.

coordenação dos órgãos públicos envolvidos (veja o

Diferentemente da tarifa branca que apenas

Leão mordendo a energia apenas compensada nos

aumentará custos – medidores caros e isolados,

casos de aplicação de RN 482/2012) e de segurança

custos elevados de instalar e desinstalar os

institucional, pois os investimentos no setor têm

medidores, pouco ou nenhum ganho para a curva

maturação lenta.

De qualquer forma, sempre vemos que queremos

122

Proteção contra raios

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Jobson Modena é engenheiro eletricista, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei), CB-3 da ABNT, onde participa atualmente como coordenador da comissão revisora da norma de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT NBR 5419). É diretor da Guismo Engenharia. twitter: @jobsonmodena

A proteção contra surtos nas instalações elétricas - Posicionamento do DPS no primeiro nível de proteção da instalação

Seguindo a classificação das influências externas

Tecnicamente, o posicionamento normalizado

e análise de riscos, a ABNT NBR 5410 divide em

do DPS é indiscutível, pois somente no ponto de

duas as possibilidades de instalação do conjunto de

entrada é obtido o caminho mais curto para que

DPS no primeiro nível de proteção:

a maior parcela das correntes provenientes das descargas atmosféricas diretas saia da edificação,

1. Proteção

contra

surtos

causados

por

distribuindo a menor parte possível de corrente

descarga atmosférica induzidas na linha externa

para o seu interior.

de alimentação ou contra surtos causados por

manobra: os DPSs devem ser instalados junto ao

para que essa prescrição seja atendida sem interferir

ponto de entrada da linha na edificação ou no

no controle sobre o furto de energia, infelizmente

quadro de distribuição principal, localizado o mais

comum no nosso país.

próximo possível do ponto de entrada;

Temos

2. Proteção contra sobretensões provocadas por

concessionárias

descargas atmosféricas diretas sobre a edificação

compartimentos que viabilizam essa instalação,

ou próximo a ela: os DPSs devem ser instalados

porém, a grande maioria ainda não chegou ao

unicamente no ponto de entrada da linha na

consenso sobre o assunto.

edificação. O ponto de entrada da instalação na

projetista informe por escrito a concessionária sobre

edificação é definido como o ponto em que o

esta prescrição da ABNT NBR 5410 e proponha

condutor penetra a edificação. Esta definição pode

uma solução conjunta. Como são muitos os

causar conflito entre as prescrições da ABNT NBR

padrões de caixas de entrada e medição, a solução

5410 com as contidas nas normas internas das

se tornará individualizada (por concessionária).

concessionárias de fornecimento de energia elétrica,

visto que o ponto de entrada, em muitos casos,

mínima de proteção e visa, basicamente, a proteção

pode estar localizado em segmento da instalação

contra surto de modo comum (que ocorre entre

a montante do medidor, região da instalação

condutores vivos e o PE ou terra) no primeiro

conhecida como “de energia não medida”.

nível de proteção da instalação. A proteção contra

A questão reside em se encontrar uma solução

conhecimento possuem

que

algumas

modelos

Sugerimos que o

Vale lembrar que essa é uma recomendação

surto no modo diferencial (que ocorre entre

Há uma exceção: quando há edificações de

condutores vivos) deverá ser executada após estudo

uso unifamiliar, atendidas pela rede pública de

de necessidade (proteção em função da utilização da

distribuição em baixa tensão e a barra PE utilizada

instalação) e localização.

na caixa da medição for interligada ao BEP e essa

caixa da medição não distar mais de 10 m do ponto

proteção contra surtos nos demais níveis de proteção

de entrada na edificação. Nessas condições, os DPSs

deve ser feita através da aplicação da suportabilidade

podem ser instalados junto a este barramento na

a tensão impulsiva que se deseja obter em cada nível

caixa da medição.

de proteção da instalação.

A verificação da necessidade de instalação de

NR 10

124

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Segurança nos trabalhos com eletricidade

João José Barrico de Souza é engenheiro eletricista e de segurança no trabalho, consultor técnico, diretor da Engeletric, membro do GTT-10 e professor no curso de engenharia de segurança (FEI/PECE-USP/Unip).

NR 12, a engenharia por decreto (continuação)

Em continuidade ao assunto iniciado na edição anterior, o professor João

Um acionamento industrial típico feito com gaveta extraível é mostrado

Roberto Cogo dá a sua visão sobre o impacto da norma regulamentadora nº

na fotografia ilustrada na Figura 1, cujo diagrama de comando pode ser visto

12:

na Figura 2.

Figura 1 – Gaveta extraível.

125

O Setor ElĂŠtrico / Outubro de 2014

Figura 2 â&#x20AC;&#x201C; Diagrama de comando e controle.

NR 10

126

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

A Figura 2 ilustra uma gaveta industrial

completa e todos os seus detalhes, por sua vez, exibidos com detalhes na Figura 3.

É importante observar que, na Figura 2, o

acionamento junto ao motor (comando local) e a parte de potência, controle, proteção e comando, são desenvolvimentos específicos já consolidados no mercado nacional. Na “NR 12 – Segurança no trabalho em máquinas e equipamento”, observa-se, em seu item 12.37, que “o circuito elétrico do comando da partida e parada do motor elétrico de máquinas deve possuir, no mínimo, dois contatores com contatos positivamente guiados, ligados em série, monitorados por interface de segurança ou de acordo com os padrões estabelecidos pelas normas técnicas nacionais vigentes e, na falta destas, pelas normas técnicas internacionais, se assim for indicado pela análise de risco, em função da severidade de danos e frequência ou tempo de exposição ao risco”. Figura 3 – Resumo do acionamento típico de um motor de indução trifásico com um contator (K1).

No entanto, não é possível a inserção de

um contator adicional, como prescreve a NR 12, na grande maioria das gavetas por conta da falta de espaço. Assim, o sistema da Figura 3 deve ser transformado no sistema apresentado na Figura 4.

Por outro lado, de acordo com o item

12.36 da NR 12, o comando do motor deve ser em extrabaixa tensão, o que nos acionamentos atuais é feito em 110 V, 125 V, 127 V, 220 V e 230 V, o que se faz necessário também instalar um transformador de comando por gaveta ou um circuito de comando independente.

Ao observar este item, verifica-se que a

norma se aplica a qualquer tipo de dispositivo, desde uma furadeira (quando usada na indústria, pois se trata de um equipamento) até um processo automatizado industrial de produção, por exemplo, de peças automotivas, de siderúrgicas, mineração, ou ainda de uma refinaria de petróleo.

Assim, uma furadeira de uso industrial,

por exemplo, deverá ter o suprimento de energia em 127 V/220 V e um circuito auxiliar em 24 V para o gatilho (acionamento) que não Figura 4 – Resumo do acionamento típico de um motor de indução trifásico com dois contatores (K1 e K2).

127

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

pode ser simplesmente uma chave liga-desliga.

mesmas tensões!) .

• Associação Brasileira de Normas Técnicas

Ao se adquirir no mercado as unidades

Estamos falando de quantos motores

(ABNT):

industriais novas (antes da vigência da norma),

em média? Nas siderúrgicas, cerca de 4.000

ABNT NBR 5456;

manda a boa engenharia que os acionamentos

motores/cada; na indústria de papel celulose,

• Ferreira, Aurélio Buarque de Holanda, Novo

dos motores sejam feitos por cabos, contatores,

da ordem de 1.000 motores por linha de

Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa, Editor

relés térmicos e disjuntores (eventualmente

produção.

Positivo, 4ª Edição, 2009;

fusíveis). A ressalva fica para as máquinas

Não há dúvidas de que a competência do

• Cogo, J.R.; Sá, J.S.; Simões, N.W.B.; Burgoa,

de pequeno porte (motores monofásicos),

Ministério do Trabalho e Emprego (MTE)

J.A.: Análise do Desempenho de Motores Trifásicos

que são acionadas e controladas por chaves,

está restrita às relações de trabalho, porém,

Nacionais - Revista Eletricidade Moderna - Ano

interruptores etc., totalmente de acordo com a

este órgão faz parte de um outro maior, o

XXI, no 227 - fevereiro 1993, páginas 26 a 39;

NBR referenciada pela IEC, mas em desacordo

Governo Federal, que tem responsabilidades

• Cogo, J. R. e Outros: - Relatório Técnico Final

com a NR 12.

sobre as estradas, sobre a saúde pública, sobre

Referente a Avaliação do Desempenho dos Motores

Acredito que a indignação com a forma

a segurança, sobre a educação e tantos outros

Elétricos Trifásicos - Convênio Efei / Fupai /

como a norma regulamentadora tratou o

aspectos da vida dos brasileiros e que não são

Eletrobras / Cemig / Procel - 1990;

assunto de segurança – especificando, ao

tratadas com aparente rigor emprestado à

• Garcia, A.G.P., Impacto da Lei de Eficiência

invés de regulamentar – promoveu um

normalização constante da NR 12.

Energética para Motores Elétricos no Potencial

engessamento

de Conservação de Energia na Indústria, RJ,

Referências bibliográficas

Dezembro de 2003;

generalizado

extremamente

prejudicial ao nosso parque industrial, à criatividade e à engenharia nacional, sem uma

Eletricidade

Geral,

Terminologia,

• Neto, M.M., Análise dos Movimentos de Inovação

contrapartida de mesmo porte em benefício

• Ministério do Trabalho e Emprego: Norma

Tecnológica e Regulamentação Aplicada a Motores

da segurança dos trabalhadores (as máquinas

regulamentadora número 12 (NR 12) Máquinas

Elétricos para Melhoria da Eficiência Energética no

e motores continuam funcionando com as

e equipamentos;

Brasil, Revista Engenho, Jundiaí - SP.

Energia com qualidade

128

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br

Qualidade da energia – Considerações sobre a necessária integração dos indicadores

De acordo com os conceitos gerais de

de reflexão, notadamente relacionando à

qualidade da energia descritos por diversos

qualidade do fornecimento da energia e

autores e pelas normas aplicáveis, deve-se

níveis de tolerância de operação das cargas.

considerar a avaliação dos indicadores de

Nas colunas anteriores, foram abordadas

qualidade da energia nos diversos pontos de

as definições dos principais indicadores de

uma instalação (barramentos, por exemplo)

qualidade de energia, como afundamentos,

em uma análise temporal. Em outras palavras,

cortes de tensão (notches), cintilação (flicker),

espera-se que todos os barramentos de uma

desequilíbrio de tensão e outros.

instalação

possuam

seus

indicadores

Sob o ponto de vista de operação confiável,

qualidade da energia em níveis adequados

todos os indicadores de qualidade da energia

durante todo o período de operação das cargas.

devem estar dentro de limites de operação de

Do ponto de vista das normas relativas ao

forma que as cargas sejam sempre alimentadas

assunto (normas IEEE, IEC e mesmo o nosso

em seus limites estabelecidos. Se, em algum

modulo 8 dos Procedimentos de Distribuição

instante, a fonte não possui esta capacidade,

da Agência Nacional de Energia Elétrica -

a instalação deve estar provida de dispositivo

Aneel), o assunto é tratado, de modo geral,

que promova esta compensação. Observa-se

no ponto especificado como “PAC” – ponto

que é comum a instalação de dispositivos

de acoplamento comum, que de forma

destinados a algum tipo de correção nas

simplificada, em instalações alimentadas

instalações (como banco de capacitores,

em até 34 kV, é o ponto de conexão da

UPSs ou filtros e, mesmo, geradores de

concessionaria

emergência),

com

consumidor,

ou,

contudo,

efeitos

paralelos

simplesmente, o ponto de entrega.

podem ocorrer e outros indicadores acabam

As normas citadas recomendam então,

por serem prejudicados, não permitindo a

que, no PAC das instalações, alguns requisitos

operação das cargas de forma adequada. Por

sejam cumpridos ou pelo menos verificados e

exemplo, a instalação de UPS pode garantir

medidos. Alguns indicadores são facilmente

operação confiável de determinadas cargas

elencáveis e outros merecem algum tipo

por ele alimentadas, mas o barramento em

129

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

que o mesmo é conectado na alimentação

das sete variáveis listadas, a seguir, no tocante

eficiência energética e redução de perdas

pode ter sua distorção de tensão elevada, ou

à qualidade do produto. Outras variáveis

elétricas. Já o conceito “0” indica o possível

ainda, a instalação de banco de capacitor pode

poderiam fazer parte desta relação, como as

não atendimento as premissas das cargas e

causar ressonância harmônica e apresentar

sobrecorrentes, os transientes e outras.

o sistema apresenta baixa confiabilidade.

transientes de manobra no barramento.

O segundo ponto desta análise considera o

A lista a seguir foi referenciada no item

Sob esta ótica, propomos a integração

estabelecimento não somente de quais seriam

1.2 do módulo 8 do Prodist e apresenta os

dos indicadores como forma de aumentar

os limites aceitáveis e não aceitáveis, mas a

indicadores recomendados de análise em

a garantia por uma operação confiável, não

definição de valores relativos entre estes limites

regime permanente e transitório:

bastando considerar um ou outro indicador,

de forma a se ranquear o comportamento

Lista de indicadores de qualidade do

mas o conjunto dos mais representativos.

destes indicadores em graus de qualidade,

produto proposta pelo módulo 8 do Prodist:

Tomemos por exemplo, uma instalação

conferindo ao barramento analisado uma

industrial alimentada em 13,8 kV com

visão geral de comportamento e a qualidade

a) Tensão em regime permanente;

transformadores de 1000 kVVA ou 1500 kVA

de alimentação das cargas. A definição de

b) Fator de potência;

com secundário (quadro geral de baixa tensão

índices ponderadores de qualidade permite

c) Harmônicos;

- QGBT) em 440 V, por exemplo.

a construção de uma ferramenta de análise

d) Desequilíbrio de tensão;

Poderemos definir diversos indicadores

integrada

e) Flutuação de tensão;

de qualidade de energia no QGBT nos

atribuição do “conceito” ou “ponderador”

f ) Variações de tensão de curta duração;

outros quadros da instalação e esta lista pode

“10” para um indicador tem como premissa de

g) Variação de frequência.

ser incrementada ou reduzida caso a caso

desempenho uma superação das expectativas

em função da necessidade. O modulo 8 do

Prodist recomenda, em princípio, a avaliação

em outros benefícios operacionais como

operação,

qualidade

incorrendo

energia.

naturalmente

Nas

próximas

colunas,

continuará sendo abordado.

este

tema

Instalações Ex

130

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Roberval Bulgarelli é consultor técnico e engenheiro sênior da Petrobras. É representante do Brasil no TC-31 da IEC e no IECEx e coordenador do Subcomitê SC-31 do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei).

A segurança durante todo o ciclo de vida das instalações em atmosferas explosivas Pode ser considerada comum, entre

explosivas que encobrem os equipamentos e as

instalações ao seu redor.

empresas

indústrias

que

possuem

instalações contendo atmosferas explosivas,

Nestas situações, casos os equipamentos

a preocupação em fazer os equipamentos

certificados “Ex” não estejam devidamente

elétricos – de instrumentação, de automação,

especificados, instalados, mantidos ou reparados,

de telecomunicações – e os mecânicos, que são

estes podem se tornar uma fonte de ignição por

instalados em áreas classificadas, possuírem

produzirem centelhas, faíscas ou apresentarem

os respectivos certificados de conformidade,

pontos quentes que sejam suficientes para

emitidos por organismos de certificação

provocar a explosão da atmosfera explosiva

acreditados.

presente no local da instalação.

É também comum, entre empresas das áreas

Isso se deve ao fato de que, na realidade,

de petróleo, petroquímica e sucroalcooleira,

pouco adianta que estes equipamentos “Ex”

a preocupação com que os certificados de

tenham sido certificados, e que possuam o

conformidade de tais equipamentos sejam

chamado selo Inmetro, se não são devidamente

devidamente mantidos em um sistema de

especificados,

gerenciamento de documentação, geralmente

mantidos ou reparados ao longo das décadas

eletrônico, que possa evidenciar certificação

em que normalmente permanecem instalados

dos equipamentos “Ex” instalados.

em locais de elevado riscos de explosão,

No entanto, este tipo de preocupação

contendo atmosferas explosivas.

falha no sentido da não percepção de que a

simples certificação dos equipamentos “Ex”

afetar outros tipos de atividades envolvendo

não é suficiente para garantir a segurança das

sistemas elétricos fora das áreas classificadas,

instalações e das pessoas que trabalham em

tais como instalações comerciais, públicas e

atmosferas explosivas.

industriais não relacionadas com atmosferas

A falta de percepção de que as instalações

explosivas. No entanto, a grande diferença,

“Ex” podem estar inseguras devido a falhas de

nestes casos, é o nível de risco existente para

projeto, montagem, inspeção, manutenção e

as instalações e para as pessoas, bem como as

reparos podem representar sérias consequências,

consequências que podem ocorrer em caso

nos casos em que gases ou líquidos inflamáveis

de falha destes equipamentos. Nos casos de

ou poeiras combustíveis vazam do interior

instalações elétricas “comuns”, a existência de

dos equipamentos de processo e formam, em

falhas de montagem, inspeção, manutenção

contato com o oxigênio do ar, atmosferas

instalados,

inspecionados,

O mesmo tipo de problema pode também

reparos

pode

representar

risco

131

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

relativamente baixo nos casos de ocorrência de

difundida a cultura de que as instalações

problemas relacionados com os equipamentos

industriais

ou as instalações elétricas.

explosivas somente podem ser consideradas

Falhas do tipo curto-circuito, fuga à

seguras se houver um contínuo trabalho de

terra, ingresso de água ou poeira no interior

gestão de riscos e de auditorias ou inspeções

do invólucro, correntes de fuga, falhas de

periódicas, de forma a verificar e assegurar

isolamento, mal contato, terminais frouxos,

de que todas as atividades relacionadas com

correntes parasitas, falta de aterramento

o ciclo total de vida destas instalações “Ex”

e acúmulo de cargas eletrostáticas podem

estão, de fato, sendo realizadas de acordo com

ocorrer

todos

equipamentos

relacionadas

com

atmosferas

os requisitos técnicos indicados nas respectivas

instalações elétricas, ou de instrumentação ou

normas da série NBR IEC 60079 – Atmosferas

de telecomunicações. Nos casos em que não

explosivas.

exista a presença de atmosferas explosivas,

Além disso, a requerida melhoria de

as consequências dos danos podem ficar

qualidade de execução das atividades de

resumidas à queima dos equipamentos elétricos

classificação de áreas, projeto, instalação,

ou choques elétricos, na maioria das vezes sem

inspeção,

grandes consequências devastadoras para todas

somente pode ser obtida mediante processos

as instalações e para a vida das pessoas que

de certificação das empresas de prestação de

trabalham no local.

serviços envolvidos com estas atividades e das

competências pessoais dos profissionais que

Entretanto, no caso da ocorrência destes

manutenção

reparos

“Ex”

tipos de falhas de equipamentos elétricos

executam tais atividades.

em áreas classificadas contendo atmosferas

explosivas, a ocorrência de tais falhas pode

da sociedade do Brasil se mobilizaram para

fazer com que as centelhas ou pontos de elevada

iniciar os esforços no sentido de que houvesse

temperatura geradas tornem tais equipamentos

um requisito legal compulsório de certificação

elétricos como fontes de ignição, o que pode

para os equipamentos elétricos para instalação

levar a uma grande explosão, por exemplo, em

em locais contendo atmosferas explosivas de

uma refinaria de petróleo, em uma plataforma

gases inflamáveis.

offshore, em um navio petroleiro ou em uma

planta petroquímica.

níveis

Como pode ser verificado, nos casos de

encontradas durante as inspeções e auditorias

ocorrência de explosões, os danos são de

realizadas nas instalações em atmosferas

consequências

grande

explosivas, pode ser verificado que o Brasil

volume de destruição das estruturas metálicas

deveria ter iniciado, naquela oportunidade, um

e de concreto, equipamentos de processo,

processo de certificação das competências das

perda de vidas humanas e grandes impactos e

pessoas que trabalham em áreas classificadas e

danos ambientais, devido aos vazamentos de

das empresas que prestam serviços de projeto,

gases ou líquidos tóxicos e emanação de grande

montagem, inspeção, manutenção e reparos

volume de fumaça. Podem ser verificados, por

de equipamentos para atmosferas explosivas, e

exemplo, os danos e as consequências devido

não somente a certificação dos equipamentos

à explosão de navios petroleiros, em refinarias

elétricos que são instalados nestas áreas de

de petróleo, em plantas petroquímicas e em

risco.

plataformas marítimas de perfuração e de

produção de óleo e gás.

pode ser verificado é que, caso isto tivesse

Além disto, as consequências destas

sido feito na década de 1990, certamente hoje

explosões para o meio ambiente são geralmente

poderíamos contar com uma força de trabalho

muito graves e de grande impacto, dependendo

mais bem treinada, preparada e qualificada para

do inventário dos líquidos ou gases inflamáveis

realizar com mais competência e consciência, à

ou da quantidade de poeira combustível que

luz das normas técnicas existentes, as atividades

possam estar presentes no local da explosão.

das quais depende a segurança das instalações

em atmosferas explosivas.

devastadoras,

com

Por estes motivos, é necessário que seja

Há mais de vinte anos, em 1991, setores

No entanto, tendo como base os atuais de

não

conformidades

que

são

Sob o ponto de vista de segurança, o que

Instalações Ex

132

Para que uma planta de processo que

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

ensaios e organismos de certificação de

contenha atmosferas explosivas possa ser

produtos);

considerada segura, é necessário que sejam

• Uma montagem dos equipamentos e

aplicadas ações contínuas, no sentido que

sistemas “Ex” adequada;

todas as atividades sejam adequadamente

• Uma inspeção inicial “Ex” detalhada, após

realizadas, de acordo com os requisitos

cada nova montagem, reforma ou ampliação;

das normas da série NBR IEC 60079.

•

As seguintes partes desta série de normas

equipamentos, sistemas e instalações “Ex”;

apresentam os requisitos para a execução

• Uma operação “Ex” adequada;

adequada dos procedimentos aplicáveis:

• Serviços de reparo e recuperação de

comissionamento

adequado

dos

equipamentos “Ex” adequados; • Parte 10-1: Classificação de áreas contendo

• Auditorias periódicas, de forma a verificar

gases inflamáveis;

se todos os requisitos normativos estão sendo

• Parte 10-2: Classificação de áreas contendo

de fato realizados;

poeiras combustíveis;

• Procedimentos adequados da gestão da

• Parte 14: Projeto, seleção de equipamentos,

mudança, sempre que houver necessidade de

instalação e inspeção inicial “Ex”;

alteração do processo, dos procedimentos,

• Parte 17: Inspeção e manutenção de

das instalações, dos equipamentos ou das

instalações “Ex”;

pessoas.

• Parte 19: Reparo, revisão e recuperação de

Assim sendo, para que a segurança

equipamentos “Ex”;

das instalações elétricas em atmosferas

• Parte 25: Sistemas intrinsecamente seguros;

explosivas seja assegurada, é necessário que

• Parte 32-1: Riscos da eletrostática –

existam no mercado e que sejam contratadas

Orientações;

somente empresas de prestação de serviços

• Parte 30-2: Guia de aplicação para projeto,

certificadas, que tenham evidenciado, por

instalação e manutenção de sistemas de

um processo estruturado de certificação,

traceamento elétrico resistivo “Ex”.

suas competências para realizar as atividades dentro do seu escopo de prestação de

Para

que

uma

planta

“Ex”

seja

serviços, para as quais são contratadas, à luz

considerada segura, existe a necessidade de

dos requisitos indicados nas normas técnicas

que as seguintes atividades sejam executadas

da série NBR IEC 60079.

de forma correta, de acordo com os requisitos

indicados nas normas anteriormente citadas:

que tais pessoas e empresas de prestação de

Faz parte deste processo de segurança serviços

“Ex”

sejam

submetidas

• Uma classificação de áreas adequada;

periodicamente, por exemplo a cada três

• Um projeto “Ex” adequado;

anos, a um processo de reavaliação de

• Uma seleção de equipamentos “Ex”

suas competências, tal como requerido

adequados

eletricidade,

nas normas ABNT NBR ISO/IEC 17024

automação,

(Avaliação da conformidade – Requisitos

nas

áreas

instrumentação, telecomunicações e mecânica;

gerais

• Equipamentos devidamente certificados

pessoas) e ABNT NBR ISO/IEC 17065

(envolvendo fabricantes, laboratórios de

(Avaliação da conformidade – Requisitos

para

organismos

O ciclo total de vida das instalações em atmosferas explosivas: a segurança total depende do “elo” mais fraco.

Instalações elétricas em atmosferas explosivas: a segurança depende de que todas as atividades sejam realizadas por pessoas competentes e empresas de prestação de serviços certificadas.

que

certificam

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

133

para organismos de certificação de produtos, processos e serviços), cuja aplicação faz parte dos Requisitos da Avaliação da Conformidade (RAC) elaborados em conjunto pelos representantes das comissões técnicas e publicados pelo Inmetro, por orientação do Conmetro. Por este motivo, os RACs do Inmetro incluem requisitos sobre prazo de validade dos certificados de conformidade para equipamentos “Ex”, em vigência no Brasil desde 1991.

Tendo como base as normas internacionais ISO/IEC 17024 e

ISO/IEC 17065, todos os sistemas internacionais do IECEx sobre certificação de competências pessoais, empresas de prestação de serviços e equipamentos “Ex” também apresentam um prazo de validade de três anos, o que faz com que os processos de certificação sejam continuamente acompanhados, de forma a assegurar as competências continuada dos fabricantes, empresas e pessoas envolvidas com atmosferas explosivas.

A ONU tem trabalhado no sentido de incentivar que os países

membros alinhem seus regulamentos nacionais com os sistemas de certificação do IECEx, os quais são considerados como as melhores práticas internacionais sobre atmosferas explosivas, uma vez que são elaborados com base nas normas internacionais do TC-31 da IEC.

No âmbito do Brasil, o Inmetro, atendendo a solicitações de

empresas e entidades representantes da sociedade brasileira, tal como Petrobras, Cobei e Abroc, também definiu, em suas listas de prioridades para o quadriênio 2012-2015, a elaboração de regulamentos nacionais que iniciam o processo de abordagem do ciclo de segurança das instalações “Ex”.

Estes novos regulamentos, que estão sendo elaborados de forma

participativa pelos diversos OCPs (Organismos de Certificação de Produtos e Sistemas), OPCs (Organismos de Certificação de Pessoas), entidades de ensino e empresas usuárias de instalações “Ex”, sob a coordenação do Inmetro, irão apresentar os RAC para a certificação de empresas de prestação de serviços de reparo, revisão e recuperação de equipamentos “Ex” e de certificação de competências pessoais em atmosferas explosivas.

Estes esforços, no sentido de que os regulamentos locais “Ex”

passem a ter uma abordagem abrangente da segurança em atmosferas explosivas, incluindo não somente a certificação dos equipamentos, mas também sobre todas as ações e atividades necessárias durante todo o ciclo de vida deste tipo de instalações, contribuem para a elevação necessária dos níveis de segurança destas instalações e das pessoas que nelas trabalham.

Estes dois novos regulamentos nacionais estão sendo elaborados

tendo como base os requisitos internacionais de certificação “Ex” elaborados pelo IECEx, do qual o Brasil é um membro desde 2009. Além disso, todos os documentos operacionais IECEx aplicáveis para a certificação de empresas de prestação de serviços e de competências pessoais, que garantem a segurança ao longo do ciclo total de vida das instalações em atmosferas explosivas se encontram disponíveis para acesso, em português, diretamente no site do IECEx: http://www. iecex.com/operational.htm.

134

Dicas de instalação

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Contaminação de equipamentos elétricos por bifenilas policloradas (PCB) Por Claudio Galdeano*

Bifenilas

Policloradas

(PCB)

são

programa de monitoramento global de alguns

calor usados na refrigeração de óleo de farelo

compostos aromáticos clorados cuja família

poluentes considerados perigosos, entre eles,

de arroz para fins alimentícios. O líquido

é constituída por cerca de 209 compostos

dicloro-difenil-tricloroetano,

refrigerante deste trocador de calor era à base

diferentes. Os produtos comerciais fabricados à

conhecido como DDT, até então largamente

de PCB e foi acidentalmente misturado ao óleo

base de PCB utilizavam misturas de compostos

utilizado como defensivo agrícola. Nas análises

comestível que foi embalado e comercializado

nas quais predominam desde as tricloro-

de DDT realizadas por diferentes laboratórios

entre a população local.

bifenilas até as heptacloro-bifenilas.

em vários países e em vários tipos de substratos

pesticida

Aproximadamente na mesma época, o PCB

ambientais, detectou-se um outro grupo de

Histórico

foi detectado entre os poluentes encontrados

compostos, presentes em vários dos substratos

no loteamento de “Love Canal”, construído

Na década de 1930, a regulamentação legal

pesquisados e, por fim, identificados como

próximo às Cataratas do Niágara, no estado

e técnica dos Estados Unidos sobre instalações

sendo Bifenilas Policloradas (PCB).

de Nova Iorque, Estados Unidos, onde foram

elétricas passou a exigir que os transformadores

O prosseguimento deste monitoramento

observados sintomas semelhantes entre os

em subestações prediais ou naquelas em

demonstrou que o PCB estava globalmente

moradores. O loteamento fora construído

que houvesse o risco de incêndio em áreas

disperso no meio ambiente terrestre. O PCB

sobre um antigo aterro industrial que atendia

próximas fossem fabricados com líquido

foi, então, incluído na relação das Nações

a várias empresas da região e entre os diversos

isolante não inflamável e não propagador de

Unidas como um dos poluentes preferenciais,

poluentes ali detectados, e que causaram uma

chama. A partir de então foram desenvolvidas

hoje conhecidos como Poluentes Orgânicos

série de sintomas na população local, foram

várias formulações de óleos isolantes para

Persistentes (POPS) e objeto da Convenção de

encontrados PCBs.

transformadores baseadas em PCB, devido à

Estocolmo.

sua característica de não flamabilidade.

Em 1968, na cidade de Kyusho, localizada

dos Estados Unidos (USEPA) enviou ao

na ilha de Yusho, no Japão, ocorreu o

congresso norte-americano o projeto da Lei de

superaquecimento de um dos trocadores de

Controle de Substâncias Tóxicas (TSCA) que

Na década de 1960, a Organização das

Nações

Unidas

(ONU)

estabeleceu

Em 1975, a Agência de Proteção Ambiental

135

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

inclui o PCB e outras substâncias.

Em 20 de fevereiro de 2006, o estado

bilhões. Também estima-se uma contaminação

E, no Brasil, foi promulgada em 1981

de São Paulo publica a lei estadual 12288,

com concentrações de PCB acima de 50 mg/

a Portaria Interministerial 019 (MIC, MI,

regulamentando a questão do PCB, baseado no

kg entre 2% a 30% do total de equipamentos

MME) que proíbe a comercialização e o uso

Decreto Federal e altera o prazo do banimento

instalados no parque brasileiro.

do PCB em todo o território nacional.

para 2020.

equipamentos contendo ascarel, mas permite

cria o projeto BRA 08/32 com o objetivo de

Resolução do Conama - Processo: 02000.001745/2012-63

que os que já existem continuem em operação e,

regulamentação do Decreto Federal.

Gestão

Esta portaria proíbe a fabricação de novos

Em 2008, o Ministério do Meio Ambiente

ambientalmente

adequada

controlada de Bifenilas Policloradas (PCB):

no caso de manutenção, não poderá mais conter

Dispõe

sobre

gestão

ambientalmente

ascarel novamente e sim outro líquido isolante.

Esta prática possibilitou a contaminação cruzada

Deputados o projeto PL 1075 (Sarney Filho)

adequada de Bifenilas Policloradas (PCB) e

com outros líquidos isolantes, principalmente,

com proposta de regulamentação do Decreto

dos seus resíduos.

o óleo mineral isolante, originalmente isento

Federal.

O inventário será feito por meio do

de PCB, e contaminações de máquinas de

Em 2013, o resultado do grupo de trabalho

Cadastro Federal de Resíduos Sólidos do

tratamento e regeneração de óleo mineral isolante

do projeto BRA 08/32 envia para a Câmara

Ibama em até três anos após a publicação da

se transformando em uma “Aids” do setor elétrico.

Técnica do Ibama o texto base para publicação

resolução.

Adicionalmente, o primeiro método de

de uma resolução específica, que será publicada

ensaio para determinação de PCB em líquidos

até dezembro de 2014.

intervenção em óleo contaminado, exceto se

Em 2011, entra na pauta da Câmara dos

Segundo a resolução, não será permitida

for feita também a descontaminação do óleo

isolantes foi publicado pela ABNT somente em 1997 (ABNT NBR 13882), ou seja,

Determinação de PCB e

com PCB. Haverá um plano de destinação

tivemos um espaço de 16 anos sem análises e

disposição final

final, acompanhado pelo Ibama e pelos órgãos

monitoramento.

de meio ambiente estaduais.

Um artigo do instituto Adolfo Lutz,

que prestam serviços para o setor elétrico tem

publicado em 1976, já indicava contaminação

a certificação para determinação de PCB com

a determinação da concentração de PCB

de óleo mineral isolante em transformadores

acreditação pelo Inmetro. Há, atualmente,

com concentrações de até 600 mg/kg (ppm em

três unidades industriais para destinação por

destinada a empresas licenciadas. Haverá um

massa).

tratamento químico e três para tratamento

escalonamento de datas, com prazo máximo

até 31 de dezembro de 2025.

No Brasil, somente um dos laboratórios

Em 2001, o Brasil assina a Convenção

térmico.

de Estocolmo, promulgada pelo Decreto

Uma

Federal nº 5.472 de 2005, quando o país se

de energia elétrica é que, somente com

compromete com o banimento total do PCB

até o ano de 2025.

transformadores, haverá um custo de R$ 5

estimativa

mapeamento

das

A destinação final deverá ser feita com todos

equipamentos

elétricos

distribuidoras

contaminação

dos

*Claudio A. Galdeano é engenheiro e diretor técnico da MGM Consultoria e Diagnósticos em Equipamentos Elétricos | claudio@mgmdiag.com.br

Referências técnicas

136

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Escalas, unidades e medidas empregadas no dia a dia do engenheiro eletricista.

Certificação de produtos

Na área elétrica, segurança e qualidade são critérios ainda

A relação a seguir traz os produtos da área elétrica que

mais exigidos dos organismos que regem o setor e pelo mercado

contam com certificação compulsória. Ou seja, desta lista, só

consumidor de modo geral. Com a proposta, então, de salvaguardar

podem ser colocados à disposição do mercado os produtos

o usuário, garantir a segurança, evitar a concorrência desleal e

que apresentarem conformidade avaliada e certificada pelo

estimular a melhoria contínua da qualidade dos produtos, o Instituto

Inmetro. Além dos produtos listados, há ainda aparelhos

Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) iniciou, na

eletrodomésticos e similares – como aquecedores elétricos,

década de 1980, o processo de Avaliação da Conformidade. Em sua

cafeteiras, liquidificador, balcões elétricos, fritadeira, máquinas

fase inicial, as certificações eram conduzidas pelo próprio Inmetro,

de lavar e secar, entre outros – que também contam com

mas, desde 1992, passaram a ser coordenadas por organismos e

certificação compulsória. A relação completa dos produtos

laboratórios acreditados pelo Inmetro.

pode ser obtida em www.inmetro.gov.br

Produto

Documento

legal

Adaptadores de plugues e tomadas

Portaria Inmetro nº 234,

Cabo de potência com isolação sólida extrudada, de PVC, para

Portaria Inmetro nº 086,

Documento

normativo

ABNT NBR 14136

de 21/08/2007 tensões de 0,6/1,0 kV

de 26/05/2003

Cabos e cordões flexíveis isolados com PVC para

Portaria Inmetro nº 282,

aplicações específicas em cordões conectores de aparelhos

de 19/07/2007

ABNT NBR 7288 ABNT NBR 14897

eletrodomésticos em tensões até 500 V Cabos e cordões flexíveis para tensão até 750 v, com isolação /

Portaria Inmetro nº 085,

cobertura extrudada de cloreto de polivinila (PVC)

de 26/05/2003

Cabos flexíveis isolados com borracha EPR para aplicações

Portaria Inmetro nº 281,

específicas em cordões conectores de aparelhos

de 19/07/2007

ABNT NBR 13249 ABNT NBR 14898

eletrodomésticos em tensões até 500 V Componentes para Equipamentos de Proteção

Portaria do Ministério do

ABNT NBR 15834, ABNT NBR 15835,

Individual (EPI) para proteção contra quedas com

Trabalho e Emprego (MTE) nº 25,

ABNT NBR 15836, ABNT NBR 14626,

diferença de nível – Cinturão de segurança, dispositivo

de 15/10/2001

ABNT NBR 14627, ABNT NBR 14628,

trava-queda e talabarte de segurança

ABNT NBR 14629 e ABNT NBR 15837. NR nº 6 do MTE

Condutores isolados com policloreto de vinila (PVC) para tensões

Portaria Inmetro nº 175,

ABNT NBR NM 247-1:2002,

nominais de 450/750 V, sem cobertura, para instalações fixas

de 19/10/2004

ABNT NBR NM 247-2:2002,

Cordões flexíveis com isolação extrudada de polietileno de

Portaria Inmetro nº 286, de 19/07/2007

ABNT NBR 14633:2000

Portaria Inmetro nº 35,

ABNT NBR IEC 60947-2 e ABNT NBR IEC

de 17/02/2005

60898 ou ABNT NBR NM IEC 60898

ABNT NBR NM 247-3:2002 clorossulfonado (CSP) para tensões até 300 V Disjuntores

RTQ anexo à Portaria Inmetro nº 243 de 06/10/2006 Equipamentos para aquecimento solar de água

Portaria Inmetro nº 352,

RTQ anexo à Portaria Inmetro nº 394,

de 06/07/2012

de 25/08/2014

137

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

P roduto Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas nas condições de gases e vapores inflamáveis e poeiras combustíveis Equipamentos elétricos sob regime de vigilância sanitária

Documento

legal

Portaria Inmetro

normativo

Diversos

nº 179, de 18/05/2010 Resolução Anvisa RDC n° 32 de 29/05/07,

ABNT NBR IEC 60601 - 1,

Portaria Interministerial MS/ MDIC n° 692

ABNT NBR IEC 60601 - 2 e

de 08/04/09 e Instrução Normativa (IN)

ABNT NBR ISO 13485:2004

da Anvisa, vigente Estabilizadores de tensão monofásicos com saída de tensão alternada,

Portaria Inmetro nº 262, de 12/07/2007

ABNT NBR 14373: 2006

Portaria Inmetro nº 640, de 30/11/2012

RTQ anexo à Portaria Inmetro

com tensão nominal de até 250 V em potências de até 3 kVA/3 KW Fios, cabos e cordões flexíveis elétricos

nº 589 de 05/11/2012 Fusíveis tipo rolha e tipo cartucho

Portaria Inmetro nº 101 de 16/07/2001

ABNT NBR 5113, ABNT NBR 5157,

e Resolução Conmetro nº 15, de

ABNT NBR 6523, ABNT NBR 6280,

12/10/1988

ABNT NBR 6254 e ABNT NBR 6996

Interruptores para instalações elétricas fixas domésticas e análogas

Resolução Conmetro nº 008, de

ABNT NBR NM 60669-1: 2004

Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo

Resolução Conmetro nº 11, de 20/12/2006,

ABNT NBR NM 60884-1:2004

nº 02 de 06/09/2007 e nº 08 de 31/08/2009,

e NBR 14136:2002

26/07/1988

Portaria Inmetro nº 85, de 03/04/2006 Reatores eletrônicos alimentados em corrente alternada para lâmpadas

Portaria Inmetro nº 267 de 21/09/2009

fluorescentes tubulares retilíneas, circulares e compactas Reatores para lâmpadas fluorescentes tubulares

ABNT NBR 14417/1999 e ABNT NBR 14418/1999

Portaria Inmetro nº 20, de 29/01/2002

ABNT NBR 5114/1998 e ABNT NBR 5172/1998

Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE)

Os produtos e instalações, a seguir, foram aprovados no Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), do Inmetro, e, portanto,

estão autorizados a ostentar a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE).

Cada uma das categorias possui classes específicas de consumo de energia e, conforme a cor da etiqueta, representa mais ou

menos eficiente (sendo o verde mais eficiente e o vermelho menos eficiente).

As informações disponibilizadas no site do Inmetro são transmitidas pelos fabricantes como fonte de auxílio na escolha do

melhor produto, na hora da compra, em termos de consumo e eficiência energética. São as seguintes classes de produtos elétricos: • Aquecedores de água a gás

• Lâmpada a vapor de sódio a alta pressão

• Aquecedores elétricos de hidromassagem

• Lavadoras de roupa semiautomáticas

• Aquecedores elétricos de passagem

• Lavadoras de roupas automáticas abertura superior (top load)

• Aquecedores elétricos de acumulação (boiler)

• Lavadoras de roupas automáticas abertura frontal (front load)

• Bombas e motobombas centrífugas

• Lavadoras de roupa e secadora automáticas com abertura superior

• Chuveiros elétricos • Condicionadores de ar • Congeladores verticais, congeladores verticais frost-free e congeladores horizontais

(lava e seca) • Lavadoras de roupa e secadora automáticas com abertura frontal (lava e seca) • Motores elétricos trifásicos

• Duchas higiênicas elétricas

• PBE Veicular

• Edificações residenciais

• Refrigeradores, frigobares, combinados, combinados frost-free

• Edifícios comerciais, de serviços e públicos

• Sistema de energia fotovoltaica

• Fogões e fornos domésticos a gás

• Sistemas e equipamentos para aquecimento solar de água

• Fornos elétricos comerciais

(PBE solar – coletores e reservatórios)

• Fornos de micro-ondas

• Televisores – Stand by

• Lâmpadas decorativas – linha incandescente 127 V e 220 V

• Torneiras elétricas

• Lâmpadas de uso doméstico – linha incandescente 127 V e 220 V

• Transformadores de distribuição em líquido isolante

• Lâmpadas fluorescentes compactas 12 Vcc

• Ventiladores de mesa

• Lâmpadas fluorescentes compactas com reator integrado (127 V)

• Ventiladores de teto 127 V

• Lâmpadas fluorescentes compactas com reator integrado (220 V)

• Ventiladores de teto 220 V

Espaço IEEE

138

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Energia solar fotovoltaica de terceira geração Por Fernando Ely e Jacobus W. Swart* Segundo o professor Richard E. Smalley da Rice University, a energia ocupa o primeiro lugar entre os dez maiores problemas a serem enfrentados pela humanidade nos próximos 50 anos. Por exemplo, estima-se que a geração e consumo de energia elétrica passe dos aproximadamente 23 Tera kilowatt hora (TkWh) para 40 TkWh em 2040, de acordo com levantamento realizado em 2014 pelo U.S. Energy Information Administration (EIA). Globalmente, desse total cerca de 65% da energia elétrica produzida é obtida a partir da queima de combustíveis fósseis (carvão e gás natural). A busca por alternativas menos poluentes e renováveis tem aumentado grandemente a capacidade instalada de usinas solares e eólicas no mundo inteiro. Do ponto de vista prático, é possível extrair em torno de 370 TkWh a partir dos ventos. Este número bastante significativo é sensivelmente inferior ao potencial da energia solar, que gira em torno de 600 TkWh. Um caso específico da geração de energia elétrica a partir do sol são os sistemas fotovoltaicos, onde fótons são convertidos em elétrons. Diversos fatores depõem favoravelmente à energia solar fotovoltaica, como: o alto rendimento energético por hectare (cinco vezes maior que a eólica e dez vezes maior que a cana-de-açúcar) e a alta eficiência termodinâmica. Além disso, fotovoltaicos são silenciosos, modulares, utilizam combustível gratuito e possuem baixo custo operacional e de manutenção. No entanto, dois grandes desafios necessitam ser vencidos para que a energia solar fotovoltaica atinja todo o seu potencial: o custo de geração e armazenamento da energia necessitam ser menor que os de combustíveis fosseis. O custo por watt pode ser reduzido aumentando-se a eficiência das células solares individuais e dos painéis e ou reduzindo o custo de fabricação. Assim, as novas tecnologias precisam ser simultaneamente de alta eficiência e de baixo custo. Uma figura de mérito para isso é que se energia solar

é coletada a um custo instalado de US$ 1 (cerca de R$ 2,40) por Wp, então os painéis produzirão eletricidade durante a sua vida útil a um custo equivalente a US$ 0,05 kWh-1 (aproximadamente R$ 0,12). Esses valores seriam extremamente competitivos com os preços atuais da energia elétrica sem necessitar de qualquer subsídio. Historicamente, silício cristalino tem sido usado como semicondutor absorvedor de luz na maioria das células fotovoltaicas. Embora, seja um fraco absorvedor de luz e necessite filmes consideravelmente espessos (centenas de micrometros) o Si representa

90% do mercado de painéis fotovoltaicos. Silício mostra-se conveniente, pois produz painéis solares estáveis com boas eficiências (11% - 18%) e usa a tecnologia desenvolvida na indústria de microeletrônica. Alguns setores na indústria identificam diferentes “gerações” da tecnologia solar fotovoltaica, onde o silício cristalino corresponderia à primeira geração. A segunda geração é considerada aquela baseada em filmes finos inorgânicos, por exemplo: CdTe, disseleneto de cobre e índio (CIS), disseleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) e silício amorfo (a-Si).

Figura 1 - (a) Análise comparativa de custo/eficiência das três gerações de fotovoltaicos. (b) Gerações de fotovoltaicos e correspondentes estruturas.

139

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Figura 2 - (a) Nanocristais (PQs) de CdSe e InP sob iluminação UV mostrando a mudança do comprimento de onda de emissão com o aumento do diâmetro. (b) Foto digital do painel flexível impresso por jato de tinta contendo PQs de CdSe na camada ativa. Ely, F. e Greco, T., 2013, resultados não publicados.

A terceira geração é um pouco ambígua na definição de quais tecnologias são englobadas, embora haja uma tendência de incluir tecnologias orgânicas, pontos quânticos (PQs), células tandem/multijunção, células de portadores quentes (hot carriers), células solares sensibilizadas por corantes (DSSC) e tecnologias de upconversion. Uma definição útil para a terceira geração de células solares é a seguinte: são células que permitem uma utilização mais eficiente da luz solar que as células baseadas em um único band-gap eletrônico. De forma geral, a terceira geração deve ser altamente eficiente, possuir baixo custo/watt e utilizar materiais abundantes e de baixa toxicidade. A Figura 1 mostra um diagrama que relaciona a eficiência com o custo dos painéis para as três gerações.

As células fotovoltaicas de terceira geração incluem,

como já citado, as baseadas em materiais orgânicos (OPV) e aquelas que utilizam pontos quânticos (PQs). Estas células de terceira geração embora ainda careçam de eficiência de conversão exibem grande potencial e diversas vantagens sobre as tecnologias estabelecidas. Dentre essas estão o processamento de baixo custo sobre grandes áreas, possível semitransparência, flexibilidade mecânica e baixo peso. Aplicações desses dispositivos incluem equipamentos de baixa potência (eletrônica de consumo) e integração em edificações, conhecida como BIPV (do inglês, Building Integrated Photovoltaics).

No Brasil, o Instituto Nacional de Ciência e

Tecnologia de Sistemas Micro e Nanoeletrônicos (Namitec) desenvolve atividades na área de fotovoltaicos de terceira geração (www.namitec. org.br). As pesquisas são realizadas na divisão de Empacotamento Eletrônico, o Centro de Tecnologia da Informação (CTI) Renato Archer, localizado em Campinas. O grupo tem por objetivo estabelecer uma firme base para o desenvolvimento de células solares impressas, focando em aspectos que têm impedido a sua comercialização e adoção em larga escala.

Os pesquisadores utilizam, por exemplo, técnicas avançadas de síntese química para obter nanocristais semicondutores, ou simplesmente pontos quânticos, que absorvam mais eficientemente os fótons da luz solar. PQs coloidais são minúsculos cristais com 1-10 nanômetros de diâmetro, aproximadamente o tamanho de 10 a 50 átomos. Devido ao tamanho extremamente pequeno dos cristais, dominam efeitos de confinamento quântico. Em outras palavras, é possível controlar as propriedades de absorção da luz em função do tamanho e da composição do nanocristal. A Figura 2 ilustra este comportamento extraordinário dos nanocristais e um protótipo de painel solar impresso por jato de tinta no CTI.

Atualmente, o grupo do CTI está em fase de

captação de recursos privados e ampliando a área laboratorial, visando o aumento da escala de fabricação. O alvo é atingir eficiências de fotoconversão de 10%, o que poderia conduzir a um custo, em larga escala, de US$ 0,50 por watt num curto espaço de tempo.

Referências International Energy Outlook 2014, Ed. U.S. Energy Information Administration. Washington (2014). Edward H. Sargent, Nat. Photonics, 2012, 6, 133-135. Green, M. A. Third Generation Photovoltaics: Advanced Solar Energy Conversion, Vol. 12. Ed. Springer Series in Photonics (2005). * Fernando Ely possui mestrado e doutorado em Química e é, atualmente, tecnologista Pleno III no Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), unidade do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. Jacobus Swart é engenheiro eletricista, com doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo e pósdoutorado pela Universidade Católica de Leuven, Bélgica. É professor titular da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e membro fellow do IEEE.

Espaço Cigré

140

Proposta de uma matriz energética para o sistema elétrico brasileiro Por Saulo José Nascimento Cisneiros

tema,

• Desta forma, na fase de operação, tem-se

questões

a responsabilidade de evitar este déficit por

seguintes características:

fundamentais. A primeira é: qual o risco

meio de ações mitigadoras.

• novas e grandes hidroelétricas localizadas

de déficit admissível para o atendimento

• Essas ações têm custos que dependem de

distantes dos grandes centros de carga,

energético ao Sistema Interligado Nacional

vários fatores.

exigindo extensos sistemas de transmissão

(SIN) – 5%, 3%, 1% ou menor – o que

• Quanto menor for o risco intrínseco

para o transporte de grandes blocos de

significa

existem

abordagem inicialmente

admitir,

deste duas

oferta

futura

apresenta

probabilisticamente,

de déficit da expansão, maiores serão os

energia no período chuvoso e pequenos

um racionamento a cada 20, 33, 100 ou

custos de expansão e menores os custos de

montantes nos períodos secos;

mais anos, respectivamente, sabendo-se

operação, e vice-versa.

• essas novas hidroelétricas com grande

que, quanto menor for o risco, maiores

• Qual é o risco de déficit ótimo da

capacidade

serão os investimentos a serem feitos e,

expansão que produz os menores custos

chuvoso, sem reservatório de acumulação e

consequentemente, maiores os custos a

totais de atendimento ao mercado?

baixa produção no período seco, propiciam

serem bancados pelos consumidores. A

diversas fontes de energia para atendimento

crescente

ao risco desejado ou qual o sistema

por

energético ideal considerando as fontes

do suprimento de energia elétrica, bem

de geração hidráulica, térmica e renovável

como uma total aversão ao risco de

não

período

Atualmente e sempre haverá uma demanda

maior

dos

continuidade

•

aumento

considerável

das

fontes

consumidores

renováveis não convencionais, em especial

a energia eólica, de caráter intermitente.

qualidade

novas

hidroelétricas

sem

conta

racionamento de energia, em face dos

reservatório de acumulação, devido a

problemas vivenciados em 2001. No

restrições ambientais, têm levado a queda

convencional.

entanto,

da regularização do SIN, causando as

contexto,

que a hidráulica é uma fonte renovável Nesse

tendo

produção

uma acentuada sazonalidade da oferta;

segunda é: qual a ótima composição das

convencional,

esses

mesmos

consumidores

algumas

também reclamam por redução nas tarifas

constatações importantes precisam ser

de consumo de energia. Estas demandas

realçadas:

trabalham em direções opostas. Portanto,

• maior dependência do período úmido das

seguintes consequências:

os consumidores terão o suprimento de

bacias do SIN;

• A sociedade não quer nem aceita um

energia com a segurança ou o risco de

•

racionamento de energia.

déficit que eles estão dispostos a pagar. Esta

esvaziamento dos principais reservatórios

• Entretanto, a expansão do sistema é

pode ser uma questão técnica e econômica

com periodicidade anual;

feita com um risco intrínseco de déficit,

simples, porém é um problema político e

• uso mais intenso de geração térmica para

até porque ficaria extremamente oneroso

social muito complexo, o que bem ilustra

a garantia do suprimento energético e para

planejar a expansão do parque de geração

a dificuldade de se estabelecer o risco de

o atendimento à ponta, com o consequente

para um risco de déficit nulo.

déficit ideal para que o SIN seja planejado.

aumento dos custos de operação;

necessidade

enchimento

141 • de

redução

armazenar

capacidade a

geração

do das

SIN fontes

• térmicas (gás + carvão + nuclear); • renováveis (eólica + solar + biomassa).

intermitentes; • elevação intrínseca dos custos de expansão.

deve maximizar os benefícios técnicos

Postas essas constatações, voltamos questão

composição

mix

adequado

fontes

e econômicos que podem ser obtidos

matriz energética. Estudos recentes têm

considerando as características de todas

apresentado algumas conclusões, cujos

as fontes disponíveis. Nessa proposta de

resultados

matriz energética, deve-se destacar os

dependem

dos

ótima

parâmetros

considerados. Tais análises devem ser feitas

seguintes pontos:

com os parâmetros mais realistas possíveis e

• as usinas hidráulicas com reservatório

com premissas neutras e adequadas ao que

+ as fontes renováveis, disponíveis em

se deseja obter. Como ponto de partida,

abundância no Brasil, constituem uma

algumas considerações iniciais podem ser

vantagem estratégica que não pode ser

feitas:

perdida; • não haveria mais espaço para novas

• a geração térmica é um recurso fixo, ou

térmicas a combustível líquido.

seja, sua disponibilidade depende apenas da existência do combustível;

• a geração hidráulica é um recurso variável,

grandes desafios:

A geração nuclear apresenta dois

de tal forma que sua disponibilidade depende da ocorrência de chuvas, sobretudo

• o complexo e custoso processo de

nos locais em que existem os reservatórios

descomissionamento das plantas nucleares

de acumulação;

e de seus equipamentos após o tempo de

• as fontes renováveis não convencionais,

vida útil predefinido;

tal como a eólica e a solar, são fontes

• o armazenamento dos resíduos (lixos)

intermitentes e não despacháveis, ou seja,

nucleares, especialmente a definição de

seu volume depende da magnitude de

locais adequados.

vento e sol; • os novos grandes projetos hidroelétricos

Diante desses desafios, estudos têm sido

estão distantes dos centros consumidores,

feitos para:

o que requer a implantação de grandes sistemas de transmissão associados a estes

• aumentar a vida útil de plantas nucleares,

projetos e cujos custos poderiam ser aos

de forma similar ao que já é feito com usinas

mesmos contabilizados;

convencionais em especial com hidráulicas;

• a implantação de grandes termoelétricas

• melhorar o processo de tratamento e

próximas aos centros consumidores pode

reciclagem

aumentar a segurança, a confiabilidade e a

resíduos nucleares.

para

reprocessamento

dos

qualidade do atendimento elétrico a esses centros.

Na definição de matriz energética

ideal, é recomendável um aprofundamento

A questão-chave é: qual é o mix

da discussão com a sociedade do binômio

adequado de fontes para suprir a demanda

“segurança x custos” da energia elétrica,

de energia elétrica considerando aspectos

de forma a contribuir com a modicidade

de segurança, eficiência e meio ambiente?

tarifária sem colocar em risco a garantia

A definição do mix adequado de fontes

do atendimento energético e atender aos

deve incluir todas as fontes disponíveis que

condicionantes ambientais.

contribuam na direção dos três aspectos anteriormente mencionados, quais sejam: *Saulo José Nascimento Cisneiros é o 2º vice• hidráulicas com e sem reservatório;

presidente do Cigré-Brasil.

Ponto de vista

142

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

Dias contados para Led de má qualidade

A eficiência energética é, cada vez mais,

nem sempre é garantida. O primeiro

Estes fatos ocorrem porque ainda falta

um tema em debate e uma necessidade

balizador é o preço praticado na ponta,

uma norma, em âmbito mundial, que defina

para os tempos atuais e futuros, seja por

bastante diferente para produtos visualmente

os padrões mínimos de qualidade para estes

questões ambientais ou econômicas. Os

muito parecidos. Isto dificulta a escolha,

produtos. No Brasil, no entanto, o Instituto

últimos avanços tecnológicos do mercado de

levando-o, muitas vezes, a adquirir um item

Nacional de Metrologia, Qualidade e

iluminação são os Leds, que têm despertado

que não atenderá às suas expectativas.

Tecnologia (Inmetro) publicou, em 25 de

o interesse das pessoas na hora de substituir

A distância entre um Led de excelente

agosto, a Portaria 389, que regulamenta

lâmpadas

equipamentos,

dados

qualidade e outro de péssima, porém, é

e determina especificações técnicas para

benefícios oferecidos por esses produtos.

gigantesca e não é percebida no ato da

todas as lâmpadas de Led vendidas no

Sem dúvida, os Leds trazem uma série

compra, nem mesmo por especialistas sem

País, trazendo regras fundamentais para

de vantagens. Quando comparados a outros

equipamentos adequados para testá-lo.

comercialização dessa tecnologia.

tipos de lâmpadas, economizam até 88% de

Depois de uma compra errada, os problemas

A portaria dispõe sobre as condições

energia elétrica, não aquecem o ambiente,

começam bem cedo, com queda abrupta

técnicas,

duram até 25 vezes mais do que lâmpadas

da intensidade luminosa, queima precoce,

comuns e têm menor custo de manutenção.

queima ou baixa intensidade de luz de um

índice de cores, produtos cobertos pela

No entanto, o consumidor encontra no

ou outro diodo, perda da cor da luz emitida,

regulamentação,

mercado dezenas de marcas, cuja qualidade

entre outras degradações.

isto é, os níveis de qualidade para

como

eficiência,

requisitos vida entre

útil, outros

mínimos segurança, critérios,

143

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

praticamente todas as lâmpadas de Led,

de iluminação brasileiro é da ordem de

independentemente do modelo, formato ou

550 milhões de lâmpadas anuais – entre

tipo de soquete ou base.

residenciais,

comerciais,

industriais

Este é um grande passo para a regularização

iluminação pública. São mais de 250 milhões

do segmento, que sofre com a concorrência

de incandescentes, que migrarão para novas

predatória de inúmeros produtos importados

tecnologias. Para se ter ideia, a expectativa

sem nenhum compromisso com a qualidade,

da Associação Brasileira dos Importadores

segurança ou com o desenvolvimento do

de Produtos de Iluminação (Abilumi) é

setor. Com a portaria, ganha toda a cadeia

de crescimento anual acima de 100% do

produtiva: as indústrias já em conformidade,

mercado de Leds – em 2013, estimado em

que concorrem em níveis de igualdade;

17 milhões de unidades vendidas.

comerciantes,

que

podem

oferecer

Neste cenário, com a Portaria 389, já é

lâmpadas Led adequadas à legislação; e os

possível vislumbrar um futuro mais seguro

consumidores, que têm a certeza de adquirir

e assertivo para o mercado e os produtos

um produto de qualidade assegurada. Vale

de Led, que só tendem a crescer, com

lembrar que fabricantes e revendedores são

melhor desempenho e menores custos.

corresponsáveis quanto à oferta de produtos

Aos revendedores e consumidores, é bom

fora de normas.

lembrar que preço baixo, muitas vezes,

O Brasil é um mercado de grande

significa produto feito sem controle e com

Por Gilberto Grosso, lighting

potencial neste segmento, o que atrai

componentes de baixa qualidade, colocando

professional e CEO da Avant, empresa

quem só visa o lucro financeiro. O parque

em risco instalações e pessoas.

especializada em iluminação.

Agenda

144

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

1 a 5 de dezembro Descrição

Informações

O curso tem como objetivo informar o participante sobre os fenômenos elétricos envolvidos, apresentar e debater os temas das descargas atmosféricas, bem como examinar e conhecer como obter a compatibilidade eletromagnética. Segundo a NTT, realizadora do treinamento, após a finalização do curso, o aluno terá o embasamento necessário para atuar no aterramento de instalações de baixa tensão, de equipamentos eletrônicos, de estações de telecomunicações, áreas de tancagem, entre outros.

Local:

3 de dezembro

Cursos

Sistemas de aterramento elétrico e proteção contra descargas atmosféricas

Contato: (21) 3325-9942 cursos@ntt.com.br

Proteção avançada em baixa tensão

Descrição

Informações

Os alunos que participarem deste curso serão apresentados a aspectos fundamentais relativos à aplicação de relés inteligentes em Centros de Controle de Motores (CCMs) e às aplicações das funções de proteção. Aprenderão também a explorar novas possibilidades e benefícios do uso de redes Ethernet na baixa tensão. O curso é voltado para engenheiros, tecnólogos e técnicos envolvidos com assuntos de proteção e controle.

Local:

9 a 12 de dezembro

Belo Horizonte (MG) Contato: (19) 3515-2060 universidade_br@selinc.com

Instalações elétricas de baixa tensão II – ABNT NBR 5410:2004

Descrição

Informações

Voltado para engenheiros, técnicos e demais profissionais responsáveis por projetos e obras de instalações elétricas, o curso pretende transmitir e exercitar os procedimentos da norma ABNT NBR 5410, com foco em instalações de potência, tanto comerciais como industriais, com abordagem completa de motores e quadros geais de distribuição. Para o melhor aproveitamento do curso, recomenda-se que o participante tenha cursado “Instalações elétricas de baixa tensão I – proteção e segurança”.

Local:

8 a 12 de dezembro

São Paulo (SP) Contato: (11) 2344-1722 cursos@abnt.org.br

Proteção de sistemas elétricos industriais

Descrição

Informações

Fornecer subsídios básicos e indispensáveis para aplicações, especificações, análises de desempenho e manutenções em dispositivos de proteção usados em sistemas elétricos industriais. Este é objetivo deste curso promovido pela Fupai. O conteúdo do curso será transmitido por meio de aulas expositivas, acompanhadas de ilustrações visuais e práticas, estruturadas voltadas principalmente para aplicações em sistemas de BT/MT/AT.

Local:

27 a 29 de novembro

Itajubá (MG) Contato: (35) 3629-3500 fupai@fupai.com.br

6º Encontro Anual do Mercado Livre

Descrição

Informações

O evento é uma oportunidade para geradores, comercializadores e consumidores livres de energia elétrica realizar negócios e debater questões técnicas sobre o segmento. No dia 29 de novembro, será realizado um workshop com temática ainda a ser definida. A última edição do encontro foi realizada ano passado e reuniu 263 pessoas, representando 104 empresas. Na ocasião, durante 10h de seminários, foram discutidos os principais temas relacionados ao mercado livre de energia no Brasil.

Local:

8 e 9 de dezembro

Eventos

Rio de Janeiro (RJ))

Salvador (BA) Contato: contato@ctee.com.br

Seminário Abraget

Descrição

Informações

O Seminário Abraget – Perspectivas de Curto/Médio Prazo para o Mercado de Gás Natural pretende discutir os cenários deste mercado e analisar propostas que permitam que a cadeia de valor da geração a gás natural – fornecedores, equipamentos, serviços e empreendedores – seja planejada de forma sustentável. Isso seria possível por meio de aperfeiçoamentos no planejamento, contratação e operação das usinas termoelétricas movidas a gás natural. Entre os principais temas que serão debatidos no evento estão: oferta de gás natural; legislação e tributação federal e estadual; regulação, planejamento, comercialização e operação do setor elétrico; fornecedores de equipamentos e serviços; e consumidores.

Local:

9 a 11 de dezembro

Rio de Janeiro (RJ) Contato: contato@ctee.com.br

Power-Gen International

Descrição

Informações

Espaço para aprender, enriquecer relações profissionais e desenvolver novos negócios, a Power-Gen International será composta por exposição e conferência, que abordará temas como controles de emissões, meio ambiente, tecnologias fósseis, tecnologias de turbina a gás, entre outros. O evento é direcionado a arquitetos e engenheiros, concessionárias de energia, produtores independentes de energia, especialistas em Tecnologia da Informação (TI), entre outros. O evento acontecerá em Orlando, nos Estados Unidos, onde são esperados mais de 20 mil participantes.

Local: Orlando (EUA) Contato: +1-918-831-9160 www.power-gen.com

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O Setor Elétrico / Outubro de 2014

3M 97 0800-0132333 www.3meletricos.com.br Adimarco 129 (21) 2494-7140 adimarco@adimarco.com.br www.adimarco.com.br Alpha 98 (11) 3933-7533 vendas@alpha-ex.com.br www. alpha-ex.com.br Alubar Encarte (91) 3754-7100 cabos@alubar.net www. alubar.net Altus 103 (51) 3589 9500 www.altus.com.br Balestro 10 (19) 3814-9000 balestrovendas@balestro.com.br www.balestro.com.br BHS Eletrônica 111 (11) 2291-1598 comercial3se@bhseletronica.com.br www.bhseletronica.com.br BRVal 8 (21) 3837-4646 vendas@brval.com.br www.brval.com.br Brasformer Braspel 132 (11) 2969-2244 brasformer@braspel.com.br www.braspel.com.br

79 Copper 100 (11) 3478-6900 contato@copper100.com.br www.copper100.com.br

IFG 141 (51) 3488-2565 ifg@ifg.com.br www.ifg.com.br

Melfex 120 (11) 4072-1933 vendas@melfex.com.br www.melfex.com.br

Cordeiro 33 (11) 4674-7400 cordeiro@cordeiro.com.br www.cordeiro.com.br

85 Induscabos (11) 4636-2211 spvendas@induscabos.com.br www.induscabos.com.br

Mersen 71 (11) 2348-2374 vendas.ep.brasil@mersen.com www.mersen.com

Instrumenti 6 (11) 5641-1105 instrumenti@instrumenti.com.br www.instrumenti.com.br

Montal 20 (31) 3476-7675 vendas@montal.com.br www.montal.com.br

Crouse-Hinds by Eaton 28 (15) 3353-7070 vendaschbrasil@eaton.com www.crouse-hinds.com.br D’Light 81 (11) 2937-4650 vendas@dlight.com.br www.dlight.com.br Daisa 31 (11) 4785-5522 vendas@daisa.com.br www.daisa.com.br Diagnerg 125 (16) 3945-1223 www.diagnerg.com.br Dutoplast 7 (11) 2524-9055 vendas@dutoplast.com.br www.dutoplast.com.br Eaton 51 (11) 4525-7100 www.eaton.com.br Efe-Semitrans 39 (21) 2501-1522 / (11) 5686-1515 adm@efesemitrans.com.br sp.vendas@efesemitrans.com.br www.efesemitrans.com.br

Instrutemp 87 (11)3488-0200 vendas@instrutemp.com.br www.instrutemp.com.br Intelli 4 e 5 (16) 3820-1539 copp@intelli.com.br www.grupointelli.com.br Itaim Iluminação 2ª capa (11) 4785-1010 vendas@itaimiluminacao.com.br www.itaimiluminacao.com.br Kanaflex 12 (11) 3779-1670 vendapead@kanaflex.com.br www.kanaflex.com.br Kienzle 92 (11) 2249-9604 timer@kienzle-haller.com.br www.kienzle-haller.com.br

Eletromar 27 0800 7242 437 www.hager.com.br

KRC 95 (11) 4543-6034 comercial@krcequipamentos.com.br www.krcequipamentos.com.br

Cablena 113 (11) 3587-9590 vendas@cablena.com.br www.cablena.com.br

Embramat 17 (11) 2098-0371 embramat@embramataltatensao.com.br www.embramataltatensao.com.br

Legrand 19 0800 11 8008 cst.brasil@legrand.com.br www.legrand.com.br

Chint 57 (11) 3266-7654 lywei@chint.com www.chint.com

Embrata 135 (11) 4513-8665 embratarui@terra.com.br www.embrata.com.br

Líder Rio 61 (21) 3295-8600 comercial@liderrio.com www.liderrio.com

Clamper Fascículo e 106 (31) 3689-9500 / 0800 7030 55 comunicação@clamper.com.br www. clamper.com.br

Enercom 65 (11) 2919-0911 vendas@enercom.com.br www.enercom.com.br

Cobrecom 59 (11) 2118-3200 cobrecom@cobrecom.com.br www.cobrecom.com.br

EngePower 14 (11) 3579-8777 www.easypower.com/demo

Cabelauto 102 (35) 3629-2514/2500 comercial@cabelauto.com.br www.cabelauto.com.br

Cofibam 127 (11) 4182-8500 vendas@cofibam.com.br www.cofibam.com.br Comsystel 99 (11) 4158-8440 vendas@comsystel.com.br www.comsystel.com.br Condumax 49 0800 701 3701 www.condumax.com.br Conex 11 (11) 2331-0303 www.conex.ind.br 107 Connectwell (11) 5844-2010 vendas@connectwell.com.br www.connectwell.com.br Conprove 112 (34) 3218-6800 vendas@conprove.com.br www.conprove.com.br

Fastweld 4ª capa (11) 2421-7150 rinaldo@fastweld.com.br www.fastweld.com.br FIEE 123 (11) 3060-4913 info@fiee.com.br www.fiee.com.br Gimi 109 (11) 4752-9900 vendas@gimi.com.br www.gimi.com.br

Luminárias Sun Way Rio 108 (21) 3860-2688 gruposunway@hotmail.com www.coloniallustres.com.br Luminárias Projeto 46 (11) 2946-8200 vendas@luminariasprojeto.com.br www.luminariasprojeto.com.br Mabitec 134 (11) 2337-1491 mabitec@mabitec.com.br www.mabitec.com.br Maccomevap 131 (21) 2687-0070 comercial@maccomevap.com.br www.maccomevap.com.br

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Romagnole 90 (44) 3233-8500 www.romagnole.com.br 21 Sarel (11) 4072-1722 sarel@sarel.com.br www.sarel.com.br Sassi Medodores 96 (11) 4138-5122 sassi@sassitransformadores.com.br www.sassitransformadores.com.br

Mon-Ter 93 (11) 4487-6760 montereletrica@montereletrica.com.br www.montereletrica.com.br

23 Schneider Electric 0800 7289 110 call.center.br@br.schneider-electric.com www.schneider-electric.com.br

Nambei Fios e Cabos 53 (11) 5056-8900 vendas@nambei.com.br www.nambei.com.br

SEL Engenharia 119 (19) 3515-2040 engenharia@selinc.com www.selinc.com.br

Naville 83 (11) 2431-4500 vendas@naville.com.br www.naville.com.br

Sicame 15 (11) 2087-4150 www.sicame.com.br

Nexans 3ª capa (11) 3048-0800 nexans@nexans.com.br www.nexans.com.br Novemp 47 e Fascículos (11) 4093-5300 vendas@novemp.com.br www.novemp.com.br Nutsteel 133 (11) 2122-5777 vendas.nutsteel@emerson.com www.nutsteel.com.br Obo Bettermann 128 (15) 3335-1382 info@obo.com.br www.obobrasil.com.br Omicron 117 info.latam@omicronusa.com www.omicronusa.com Palmetal 43 (21) 2481-6453 palmetal@palmetal.com.br www.palmetal.com.br Paraeng Pára-Raios 143 (31) 3394-7433 contato@paraeng.com.br www.paraeng.com.br Paratec 122 (11) 3641-9063 vendas@paratec.com.br www.paratec.com.br Patola 45 (11) 2193-7500 vendas@patola.com.br www.patola.com.br Pextron 13 11) 5543-2199 vendas@pextron.com.br www.pextron.com.br

Sindustrial Engenharia 22 (14) 3366-5200 / 3366-5207 www.sindustrial.com.br Strahl 118 (11) 2818-3838 vendas@strahl.com www.strahl.com Sultech 94 (51) 3013-0333 vendas@sultech.com.br www.sultech.com.br Tag Power 37 (11) 3368-1029 tagpower@tagpower.com.br www.tagpower.com.br TE Connectivity 130 (11) 2103-6000 te.energia@te.com www.energy.te.com Telbra 63 (11) 2946-4646 www.telbra.com.br Trael 55 (65) 3611-6500 comercial@trael.com.br www.trael.com.br Trafomil 139 (11) 4815-6444 vendas@trafomil.com.br www.trafomil.com.br Transformadores União 25 (11) 2023-9000 vendas@transformadoresuniao.com.br www.transformadoresuniao.com.br Unitron 88 e 89 (11) 3931-4744 robson.santos@unitron.com.br www.unitron.com.br

Magnet 104 e 105 (11) 4176-7877 magnet@mmmagnet.com.br www.mmmagnet.com.br

RDI Bender 9 (11) 3602-6260 contato@rdibender.com.br www.rdibender.com.br

Utiluz 142 (54) 3218-5200 utiluz@utiluz.com www.utiluz.com

IBT 121 (11) 4398-6634 www.ibt.com.br

Média Tensão 41 (11) 2384-0155 vendas@mediatensao.com.br www.mediatensao.com.br

RM Sarel 35 (11) 2268-2935 contato@rmenergy.com.br www.rmenergy.com.br

VR Painéis Elétricos 67 (17) 4009-5100 marketing@vrpaineis.com.br www.vrpaineis.com.br

Ideal Industries What’s wrong 11 4314-9930 ideal_brazil@idealindustries.com www.idealindustries.com.br

Megabrás 18 (11) 3254-8111 ati@megabras.com.br www.megabras.com

Real Perfil 24 (11) 2134-0002 vendas@realperfil.com.br www.realperfil.com.br

Walcenter 101 (21) 4009-7171 wtc@walcenter.com.br www.walcenter.com.br

Hellermann Tyton 91 (11) 4815-9090 / (11) 2136-9090 vendas@hellermanntyton.com.br www.hellermann.com.br

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What’s wrong here?

O Setor Elétrico / Outubro de 2014

O que há de errado?

ação Ilustr

: Ma

. uro Jr

Observe a imagem a seguir e identifique os problemas de acordo com as prescrições da ABNT NBR 5410 – norma de instalações elétricas de baixa tensão.

PREMIAÇÃO Nesta edição, o leitor que mandar a resposta mais completa, relatando as não conformidades da instalação com relação às prescrições da ABNT NBR 5410, será contemplado com os seguintes

Resposta da edição 103 (Agosto/2014)

produtos da Ideal Industries: • Alicate amperímetro TightSight

Diversos leitores identificaram os principais problemas da instalação ao lado, no entanto,

o leitor CRISTIANO BORGES apresentou a resposta mais completa com relação às não conformidades com a norma de instalações elétricas de baixa tensão ABNT NBR 5410. O vencedor receberá os seguintes produtos da Ideal Industries: um alicate amperímetro, um alicate decapador e um pote com 500 conectores de torção.

Parabéns a todos os leitores que mandaram

suas respostas e continuem participando!

660ACA CAT IV, código 61-764; • Alicate decapador Stripmaster Métrico 0,75 a 6,00 mm², código 45-092-341; • Conector de torção Twister LT, código 30-640J (pote com 500 unidades). Não perca tempo! Mande a sua resposta para interativo@atitudeeditorial.com.br ou

Confira a resposta correta:

acesse www.osetoreletrico.com.br e mande já a sua opinião!

A foto mostra uma situação que não atende ao princípio fundamental da ABNT NBR 5410 de 4.1.13 – Instalação de componentes e o princípio fundamental da proteção contra choques elétricos de 5.1.1.1.

Interatividade Se você encontrou alguma atrocidade elétrica e conseguiu fotografá-la, envie a sua foto para o e-mail interativo@atitudeeditorial.com.br e nos ajude a denunciar os disparates cometidos por amadores e por profissionais da área de instalações elétricas. Não se esqueça de mencionar o local e a situação em que a falha foi encontrada (cidade/Estado, tipo de instalação – residencial, comercial, industrial –, circulação de pessoas, etc.) apenas para dar alguma referência sobre o perigo da malfeitoria.

Hilton Moreno é engenheiro eletricista, consultor, professor universitário e membro de comissões de estudo da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

Mais notícias e comentários sobre as determinações da ABNT NBR 5410 em www.osetoreletrico.com.br